1、AD DA转换器 陈天水2012 3 12 AD的部分参数 42个 输入动态范围 InputDynamicRange 量化误差 QuantizingError 失调误差 OffsetError 底部失调 BottomOffset 满度误差 FullScaleError 增益误差 GainError 积分非线性 IntegralNon LinearityError INL 微分非线性 DifferentialNonlinearityError DNL 2 丢码 MissingCode 总未校准误差 TotalUnadjustedError 信噪比 Signal to Noise SNR 信噪失真
2、比 Signal to NoiseAndDistortion SINAD 总谐波失真 TotalHarmonicDistortion THD 互调失真 InterModulationDistortion IMD 峰值谐波分量 PeakHarmonicComponent 峰值谐波或杂散噪声 PeakHarmonicorSpuriousNoise 3 无杂散动态范围 SpuriousFreeDynamicRange SFDR 有效位数 EffectiveNumberofbits ENOB 全功率带宽 FullPowerBandwidth 小信号带宽 SmallSignalBandwidth 转换时
3、间 ConversionTime 转换速率 ConversionRate 采样时间 SampleTime 采样速率 sampleRate 4 模拟输入带宽 AnalogInputBandwidth 孔径抖动 ApertureJitter 孔径延迟 ApertureDelay 输出延迟 OutputDelay 流水线延迟 PipelineDelay 转换时间 ConversionLatency 增益温度系数 GainTemperatureCoefficient 直流共模误差 DCCommon ModeError 微分增益误差 DifferentialGainError 5 微分相位误差 Diff
4、erentialPhaseError 满度阶跃相应 FullScaleStepResponse 分辨率 Resolution 吞吐率 ThroughoutRate 吞吐时间 ThroughoutTime 单极性方式 UnipolarMode 双极性方式 BipolarMode 超量程 Overrange 6 电源电压抑制比 PowerSupplyRejectionRate 电压驻波比 VoltageStanding WaveRate 7 分辨率 Resolution A D转换器在转换中能够分辨的最小模拟输入量 它说明AD转换器处理数字码位数的能力 通常以输出二进制的位数或BCD码位数来表示
5、例 10位ADC有10位的分辨率 即1 1024FS 8 转换精度 A D在输入范围内其实际输出与理论输出的差值 这个差值称为绝对精度 或绝对误差 当它用百分数或LSB 满度范围 2n 表示时 就称为相对精度 相对误差 10 转换精度 A D在输入范围内其实际输出与理论输出的差值 这个差值称为绝对精度 或绝对误差 当它用百分数或LSB 满度范围 2n 表示时 就称为相对精度 相对误差 输入动态范围 InputDynamicRange AD转换器所能分辨的最大信号与最小信号的比值 用dB表示 N位的AD转换器 其输入动态范围为 输入动态范围 20lg 20lg 2n 1 12 量化误差 Quan
6、tizingError 量化误差是由AD转换器的有限分辨率引起的误差 即有限分辨率的AD转换器的阶梯状转移特性曲线与理想AD转换器的转移特性曲线 直线 之间的最大偏差 通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量 表示为1LSB或1 2LSB 量化误差实际是一种取整误差 13 14 失调误差 OffsetError 失调误差也称作零位失调误差 指实际AD转换曲线中数字0的编码中心与理想AD转换曲线中数字0的编码中点的最大偏差 多数AD转换器可以通过外部电路的调整 使零位误差减小到接近于0 15 16 增益误差 GainError 指AD转换器在量程内最后一次变迁对应的模拟输入量与第一次变迁对应的模拟
7、量之差与理想值之间的偏差 FSR LSB 17 18 积分非线性 IntegralNon LinearityError INL 理想的AD转换器转换曲线的代码中点连线时一条直线 但实际转换曲线代码中心点与理想的中心点有偏差 其中最大的偏差称为积分非线性 19 20 微分非线性 DifferentialNonlinearityError DNL AD转换器的实际代码宽度与理想代码宽度之间的最大偏差称为微分非线性 21 22 丢码 MissingCode 指在AD转换器的输出端永远不会出现的码 当某个代码的微分非线性误差 DNL 为 1LSB时 表明该代码的快递为0 从AD转换器的特性曲线上看少了
8、一个阶梯 当模拟输入电压在该代码附近变化时 该代码不会出现 而是直接跳到上一个代码或下一个代码 23 24 25 信噪比 Signal to Noise SNR 信号是指基波信号幅度的有效值 噪声是指1 2采样频率 fs 2 以下的全部非基波信号 但不包括直流成分的总有效值 正弦波信噪比可由下式求出 SNR 6 02N 1 76 Db N为位数 正弦波有效位 N SNR 1 76 6 02 孔径延迟 ApertureDelay AD转换器一般采用时钟的上升沿或下降沿作为采样指令 实际的采样时刻要比采样指令迟 这个延迟即为孔径延迟 也称作采样延迟 27 28 孔径抖动 ApertureJitte
9、r 孔径抖动是由采样时钟的不稳定导致的 29 DA转换器的参数 分辨率 Resolution 建立时间 SettlingTime 刷新速度 UpdataRate 输出类型 OutputType 电流范围 CurrentRange 电压范围 VoltageRange 微分非线性 IntegralNon LinearityError INL 微分非线性 DifferentialNonlinearityError DNL 30 单调性 Monotonicity 失调误差 OffsetError 增益误差 GainError 基准 Reference 信噪比 Signal to Noise SNR 无
10、杂散动态范围 SpuriousFreeDynamicRange SFDR 有效位数 EffectiveNumberofbits ENOB 31 分辨率 Resolution D A转换器输入的数字量位数越多 输出电压可分离的等级越多 即分辨率 Resolution 越高 可以说n位的D A转换器的分辨率是n 它表示D A转换器在理论上可以达到的精度 32 建立时间 SettlingTime tset 建立时间tset是指输入数字量变化时 输出电压变化到相应稳定电压值所需要的时间 一般用D A转换器的输入全0变为全1时 输出电压达到规定的误差范围所需要的时间表示 33 AD768 DAC 34
11、刷新速度 UpdataRate 根据数字量的输入的变化 D A转换器输出模拟信号刷新的速度 35 输出类型 OutputType 根据结构和用途的不同 D A转换器的输出有电压输出类型和电流输出类型 36 积分非线性 IntegralNon LinearityError INL 理想的DA转换器转换曲线连线是一条直线 但实际转换曲线与理想的曲线有偏差 其中最大的偏差称为积分非线性 37 38 微分非线性 DifferentialNonlinearityError DNL AD转换器的实际代码宽带与理想代码宽度之间的最大偏差称为微分非线性 39 40 单调性 Monotonicity 当D A转换器的输入数字编码增加时 转换器模拟输出也随之增加的特性称作单调性 单调性对控制应用非常重要 41 谢谢 42
