Übersprechen bei Wandlern

Antwort: Sicher! Übersprechen kann auf mehrere Arten entstehen. Von einer Signalkette auf der Leiterplatte auf eine andere, von einem Kanal in einem IC auf einen anderen oder durch die Stromversorgung. Der Schlüssel zum Verständnis von Übersprechen liegt darin, zu erkennen, von wo es kommt und wie es sich zeigt.

Kommt das Übersprechen von einem benachbarten Wandler, einem anderen Kanal der Signalkette oder wird es durch den Leiterplattenentwurf verursacht? Die häufigste Art des Übersprechens nennt man „Benachbartes Übersprechen“ (Adjacent Crosstalk). Diese Art des Übersprechens zeigt sich, wenn ein Kanal bei seinem Endbereich (Full Scale) oder in dessen Nähe getrieben wird, während der andere Kanal bzw. eine andere Signalkette, die betrachtet wird, offen ist und kein Signal anliegt.

Eine Störung, die über das Grundrauschen ansteigt, kann bei der Messung des ausgangsseitigen Frequenzspektrums auf dem offenen Kanal festgestellt werden. Dieser Typ des Übersprechens gibt Aufschluss über die galvanische Trennung zwischen dem offenen Empfängerkanal und dem getriebenen „Aggressor”-Kanals.

Manchmal sind offene Kanäle robust genug, um Einkopplungen von einem getriebenen Kanal zu unterdrücken. Doch es gibt eine zahlenmäßige Überlegenheit. Bei einem anderen Übersprechen-Test werden bis auf einen alle Kanäle im System mit der gleichen Frequenz getrieben (nur ein Kanal bleibt offen). In diesem Fall wird die Stärke aller „Aggressoren“ durch den offenen Kanal gemessen.

Eine dritte Möglichkeit zum Messen von Übersprechen besteht darin, zwei oder mehr Kanäle mit unterschiedlichen Frequenzen und Signalstärken zu treiben und die offenen Kanäle zu testen, um zu sehen, ob die getriebenen Kanäle durch Übersprechen entstehende Mischprodukte aufweisen, die durchkommen. In diesem Fall zeigt der Mischeffekt, wie die „Aggressor“-Signale zurück in das interessierende Frequenzband fallen.

Schließlich können die gleichen drei Messungen wiederholt werden, wenn sich die Eingangssignale in einer Überbereichssituation (über dem Endbereich des Bauteils oder der Signalkette) befinden. Dies hilft bei der Definition, wie robust ein offener Kanal ist, wenn das Eingangssignal begrenzt oder der Kanal gesättigt ist.

Alle diese Tests sollten den gesamten Signal- und Frequenzbereich abdecken, der für die Applikation von Interesse ist. Denn Übersprechen kann manchmal von einem nicht optimalen Leiterplattenentwurf verursacht werden oder sich in bestimmten Betriebssituationen zeigen. Bauteile auszutauschen wird dann nicht helfen. Der Wandler oder das mehrkanalige Bauteil muss sorgfältig getestet werden, um sicherzustellen, dass er oder es für die Applikation robust genug ist.

Autor: Von Uwe Bröckelmann nach Unterlagen von Analog Devices

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