ADC和DAC常用的56个技术术语( 五 )


采样率/频率
样率或采样频率以“采样/秒”(sps)表示 , 指ADC采集(采样)模拟输入的速率 。 对于每次转换执行一次采样的ADC(如SAR、Flash ADC或流水线型ADC) , 采样速率也指吞吐率 。 对于Σ-Δ ADC , 采样率一般远远高于数据输出频率 。
建立时间
对于DAC , 建立时间是从更新(改变)其输出值的命令到输出达到最终值(在规定百分比之内)之间的时间间隔 。 建立时间受输出放大器的摆率和放大器振铃及信号过冲总量的影响 。 对于ADC , 采样电容电压稳定至1 LSB所需的时间小于转换器的捕获时间至关重要 。
信纳比(SINAD)
SINAD是正弦波(ADC的输入 , 或DAC恢复的输出)的RMS值与转换器噪声加失真(无正弦波)的RMS值之比 。 RMS噪声加失真包括奈奎斯特频率以下除基波和直流失调以外的所有频谱成分 。 SINAD通常表示为dB 。
信噪比(SNR)
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信噪比(SNR)是给定时间点有用信号幅度与噪声幅度之比 , 该值越大越好 。 对于由数字采样完美重构的波形 , 理论上的最大SNR为满幅模拟输入(RMS值)与RMS量化误差(剩余误差)之比 。 理想情况下 , 理论上的最小ADC噪声仅包含量化误差 , 并直接由ADC的分辨率(N位)确定:
(除量化噪声外 , 实际ADC也产生热噪声、基准噪声、时钟抖动等 。 )
带符号二进制编码
摆率
摆率是DAC输出变化的最大速率 , 或者不会造成ADC数字输出错误的输入变化的最大速率 。 对于带有输出放大器的DAC , 规定摆率通常是放大器的摆率 。
小信号带宽(SSBW)
为测量小信号带宽 , 向ADC施加一个幅值足够小的模拟输入信号 , 其摆率不会限制ADC的性能 。 然后 , 扫描输入频率 , 直到数字转换结果的幅值降低3dB 。 小信号带宽往往受限于相关采样-保持放大器的性能 。
无杂散动态范围(SFDR)
无杂散动态范围(SFDR)是基波(信号成分最大值)RMS幅值与第二大杂散成份(不包含直流失调)的RMS值之比 。 SFDR以相对于载波的分贝(dBc)表示 。
总谐波失真(THD)
THD测量信号的失真成分 , 用相对于基波的分贝(dB)表示 。 对于ADC , 总谐波失真(THD)是所选输入信号谐波的RMS之和与基波之比 。 测量时 , 只有在奈奎斯特限值之内的谐波被包含在内 。
跟踪-保持
跟踪-保持往往也被称为“采样-保持” , 指ADC的输入采样电路 。 跟踪-保持输入的最基本表示形式是模拟开关和电容(见图) 。 开关闭合时 , 电路处于“跟踪”模式;开关开路时 , 采样电容保持输入的最后瞬态值 , 电路处于“保持”模式 。
ADC和DAC常用的56个技术术语
本文插图
转换噪声
转换噪声指引起ADC输出在相邻输出编码之间切换的输入电压变化范围 。 当增大模拟输入电压时 , 由于相关瞬态噪声的原因 , 触发每个编码发生跳变(编码边缘)的电压是不确定的 。