ADC的有效位數(shù)與有效分辨率的區(qū)別 - ADC中如何確定位數(shù)以及有效位數(shù)的理解

　　ADC的有效位數(shù)與有效分辨率的區(qū)別

　　ADC的分辨率位數(shù)（N）可決定ADC的動態(tài)范圍（DR），其代表ADC可測量的輸入信號等級范圍，通常以［dB］為單位。DR可定義為：

　　請注意，由于信號在給定時間視窗內(nèi)的RMS幅值取決于信號幅值在該時間視窗內(nèi)如何變化，因此ADC的DR變化取決于輸入信號特征。對于其滿量程范圍（FSR）內(nèi)的恒定DC輸入而言，理想的N位ADC可分別測量FSR和FSR/2N的最大及最小RMS幅值。因此，ADC的DR為：

　　同理，對于幅值隨ADCFSR變化而變化的正弦波信號輸入而言，理想的N位ADC可測量（FSR/2）/√2的最大RMS幅值。正弦波輸入信號的最小可測量RMS幅值受量化誤差的限制，其近似于幅值為半個LSB或FSR/2N+1的鋸齒波。幅值A(chǔ)的鋸齒波RMS幅值為A/√3。因此，正弦波輸入信號的理想ADC的DR是：

　　真正的ADC具有可降低DR的誤差。事實(shí)上，根據(jù)輸入信號特征的不同，在輸入信號接近其最小值時，ADC輸出有不同類型的誤差占主導(dǎo)地位。

　　對于恒定DC輸入而言，ADC的輸出誤差主要取決于所謂的“過渡”噪聲，其包含ADC、ADC驅(qū)動器以及電源等組件的固有寬帶散熱噪聲。如果ADC不存在較大的線性（DNL）問題，過渡噪聲可在ADC輸出端產(chǎn)生一個近似高斯代碼分布。

　　本直方圖的一個標(biāo)準(zhǔn)偏差（σHISTO）相當(dāng)于過渡噪聲的RMS值。在σHISTO》1LSB時，ADC的DCDR就會減小至：

　　將（2）和（4）組合起來，可重新計算出降低的分辨率或有效分辨率：

　　同理，對于時間變化的輸入而言，ADC的輸出包含動態(tài)誤差（即量化噪聲與失真）以及可降低DR的過渡噪聲。改變后的DR通常被稱為SINAD，重新計算的ADC分辨率被稱為ENOB。因此：

　　總之，給定ADC可能具有不同的DR和分辨率，主要取決于輸入是AC（交流）還是DC（直流）信號。因此，ADC分辨率有單獨(dú)的衡量指標(biāo)，其對應(yīng)于不同的輸入條件，即ENOB對應(yīng)于AC（交流），有效分辨率對應(yīng)于DC（直流）輸入。確定哪種更適合自然取決于您的應(yīng)用。