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高精度ADC到底是什么? ADC输入噪声的优缺点是什么

ADC是数模转换器的缩写,许多制造商正在积极制造高性能ADC。在上一篇文章中,编辑器提供了有关如何提高ADC性能的一些建议。为了增强大家对ADC的理解,本文将从两个方面介绍ADC:1. ADC输入噪声的优缺点是什么? 2.什么是高精度ADC。如果您对ADC或本文的内容感兴趣,则不妨继续阅读。 1. ADC输入噪声的优缺点分析在大多数情况下,输入噪声越低越好,但在某些情况下,输入噪声实际上有助于实现更高的分辨率。这似乎是不合理的,但是如果您继续阅读本指南,您将理解为什么有些噪音是好的噪音。输入参考噪声(代码转换噪声)实际ADC在许多方面都偏离理想ADC。当然,在理想情况下也不会期望出现与输入有关的噪声,其对ADC整体传递函数的影响如图1所示。随着模拟输入电压的增加,“理想”噪声将逐渐增大。 ADC(如图1A所示)保持恒定的输出代码,直到到达过渡区为止,此时输出代码立即跳到下一个值,并保持该值,直到到达下一个值为止。从理论上讲,“代码转换”是指“代码转换”。理想ADC的噪声为0,过渡区域的宽度也等于0。实际ADC具有一定数量的代码过渡噪声,因此过渡区域的宽度取决于输入端的噪声量(如图1B所示)。展示)。图1B显示了代码转换噪声的宽度约为1 LSB(最低有效位)的峰峰值。图1:代码转换噪声(以输入为基准的噪声)及其对ADC传递函数的影响由于电阻噪声和“ kT / C”,因此产生了噪声。噪声,所有ADC内部电路都会产生一定量的均方根(RMS)噪声。即使是直流输入信号,也存在该噪声,这是存在代码转换噪声的原因。如今,代码转换噪声通常被称为“输入参考噪声”。而不是直接使用术语“代码转换噪声”。当ADC输入为DC值时,通常使用几个输出采样的直方图来表征输入参考噪声。大多数高速或高分辨率ADC的输出是一系列以DC输入的标称值为中心的代码(请参见图2)。为了测量其值,将ADC的输入接地或连接至深度去耦的电压源,然后收集大量输出采样并将其表示为直方图(有时称为“接地输入”直方图)。由于噪声大致为高斯噪声,因此可以计算出直方图的标准偏差σ,它对应于有效输入均方根噪声。参考文献1详细说明了如何根据直方图数据计算σ值。尽管可以根据ADC满量程输入范围将均方根噪声表示为均方根电压,但通常以LSBrms表示。图2:输入参考噪声对ADC“接地输入”直方图的影响。 (ADC具有少量的DNL)虽然ADC的固有微分非线性(DNL)可能导致其噪声分布与理想的高斯分布略有偏离(图2的示例中显示了DNL的一部分),但它至少是大致高斯的。如果DNL相对较大,则应计算多个不同的DC输入电压的值,然后对其求平均值。例如,如果代码分布具有大而独特的峰谷,则表明ADC设计不良,或更可能出现PCB布局错误,接地不良以及电源去耦不当(见图3)。当直流输入扫描ADC输入电压范围时,如果分布宽度急剧变化,这也表明存在问题。图3:设计不当的ADC和/或接地输入端子的直方图,以及不正确的布局和布线,接地和去耦。 2.高精度ADC。当前,世界上有许多类型的ADC,包括传统的并行和连续访问类型。 ,积分型,电压-频率转换型等,还有近年来新开发的Σ-△型和流水线型ADC。各种类型的ADC都有各自的优缺点,可以满足不同的特定应用要求。精度要求是ADC的重要指标。基本原理:作为将模拟域连接到数字域的链接,A / D转换器是非常重要的设备。它已发展成各种系列,每个系列都有其适用范围。简而言之,A / D转换器是一种用途广泛且快速的设备