資料介紹
本文章是關(guān)于ADC/DAC設(shè)計經(jīng)典問答,涵蓋時鐘占空比、共模電壓、增益誤差、微分相位誤差、互調(diào)失真等常見問題。
1. 什么是小信號帶寬(SSBW)?
小信號帶寬(Small Signal Bandwidth (SSBW))是指在指定的幅值輸入信號及特定的頻率下,它的輸出幅值比低頻時的輸出幅值下降指定值時,該特定頻率為小信號帶寬。
2. 什么是共模電壓(VCM)?
共模電壓(Common Mode Voltage (VCM ))是差動輸入的兩個引腳上相同的直流輸入電壓。
3. 什么是MSB(最高有效位)?
MSB(最高有效位(Most Significant Bit)),是具有最大的值或權(quán)重的位。它的值是滿量程的一半。
4. 什么是采樣(孔徑)延時?
采樣(孔徑)延時(Sampling (Aperture) Delay)是時鐘輸入的后邊緣到采樣開關(guān)打開所需的時間。采樣/保持電路有效地停止輸入信號捕獲,并進入“保持”模式,確定時鐘延時后的采樣。
5. 什么是滿量程(FS)輸入范圍?
滿量程輸入范圍(Full Scale Input Range),是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器上數(shù)字化的輸入電壓的輸入范圍,既不低于這個范圍也不超過這個范圍。比如 V REF + = 3.5V 和 VREF - = 1.5V, FS = (VREF + )-(VREF - ) =2.0V。
6. 什么是時鐘占空比?
時鐘占空比(Clock Duty Cycle)是時鐘波形高電平時間和一個時鐘周期總時間的比值。
7. 什么是位的有效數(shù)(ENOB ,或有效位)?
位的有效數(shù)(ENOB ,或有效位)(EffecTIve Number of Bits (ENOB, 或EffecTIve Bits))是信噪比和失真的比率,或SINAD的另一種表達方法。 ENOB定義為(SINAD -1.76)/ 6.02,這個位數(shù)(ENOB)表示轉(zhuǎn)換器是與理想的模數(shù)轉(zhuǎn)換器等效。
8. 什么是增益誤差?
增益誤差是在第一個代碼和最后一個代碼發(fā)生轉(zhuǎn)換時,實際輸人電壓與理想輸人電壓之差。即,這個差值是:滿量程 - 2 LSB。
9. 許多模數(shù)轉(zhuǎn)換器在數(shù)據(jù)手冊中提供的應(yīng)用,在Va, Vd 和Vref引腳上出現(xiàn)了三個電容。這三個電容器都是必須的嗎?
根據(jù)特定器件和電路板的布局,一個或兩個電容可能就足夠了。較大的電容,通常是5到10?F的,提供了低阻抗大容量存儲,在轉(zhuǎn)換期間保證了電壓的穩(wěn)定性。較小值的電容器吸收較高頻率的噪音尖峰。如果印制電路板具有非常好的布局用于低噪聲工作,而且不包含一個微控制器或其他的嘈雜的數(shù)字邏輯,可能需要更少的電容器。但是為使ADC工作電平精度獲得保證,一般情況下最好是遵循數(shù)據(jù)手冊的推薦。
10. 什么是零誤差?
ADC雙級輸出的零誤差是理論的輸入電壓(典型的是中心值加1/2LSB)和實際輸入電壓之間的差異,這個實際輸入電壓引起了輸出從0到1的轉(zhuǎn)換。
11. 什么是輸出保持時間?
輸出保持時間是指在輸入時鐘邊緣后輸出有效數(shù)據(jù)的時間長度。
12. 什么是分辨率?
分辨率是模擬增量,相當于1 LSB轉(zhuǎn)換器代碼的變化。分辨率也被定義為轉(zhuǎn)換器位數(shù)(n)的個數(shù)。數(shù)字代碼的個數(shù)等于2^n,其中“n”是位的個數(shù)。舉一個例子,一個12位轉(zhuǎn)換器模擬信號和2 ^ 12 = 4096數(shù)字編碼的映射關(guān)系。12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率,是輸入電壓的滿量程除以2^12,或4096,不會引起輸出代碼超出范圍。
1. 什么是小信號帶寬(SSBW)?
小信號帶寬(Small Signal Bandwidth (SSBW))是指在指定的幅值輸入信號及特定的頻率下,它的輸出幅值比低頻時的輸出幅值下降指定值時,該特定頻率為小信號帶寬。
2. 什么是共模電壓(VCM)?
共模電壓(Common Mode Voltage (VCM ))是差動輸入的兩個引腳上相同的直流輸入電壓。
3. 什么是MSB(最高有效位)?
MSB(最高有效位(Most Significant Bit)),是具有最大的值或權(quán)重的位。它的值是滿量程的一半。
4. 什么是采樣(孔徑)延時?
采樣(孔徑)延時(Sampling (Aperture) Delay)是時鐘輸入的后邊緣到采樣開關(guān)打開所需的時間。采樣/保持電路有效地停止輸入信號捕獲,并進入“保持”模式,確定時鐘延時后的采樣。
5. 什么是滿量程(FS)輸入范圍?
滿量程輸入范圍(Full Scale Input Range),是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器上數(shù)字化的輸入電壓的輸入范圍,既不低于這個范圍也不超過這個范圍。比如 V REF + = 3.5V 和 VREF - = 1.5V, FS = (VREF + )-(VREF - ) =2.0V。
6. 什么是時鐘占空比?
時鐘占空比(Clock Duty Cycle)是時鐘波形高電平時間和一個時鐘周期總時間的比值。
7. 什么是位的有效數(shù)(ENOB ,或有效位)?
位的有效數(shù)(ENOB ,或有效位)(EffecTIve Number of Bits (ENOB, 或EffecTIve Bits))是信噪比和失真的比率,或SINAD的另一種表達方法。 ENOB定義為(SINAD -1.76)/ 6.02,這個位數(shù)(ENOB)表示轉(zhuǎn)換器是與理想的模數(shù)轉(zhuǎn)換器等效。
8. 什么是增益誤差?
增益誤差是在第一個代碼和最后一個代碼發(fā)生轉(zhuǎn)換時,實際輸人電壓與理想輸人電壓之差。即,這個差值是:滿量程 - 2 LSB。
9. 許多模數(shù)轉(zhuǎn)換器在數(shù)據(jù)手冊中提供的應(yīng)用,在Va, Vd 和Vref引腳上出現(xiàn)了三個電容。這三個電容器都是必須的嗎?
根據(jù)特定器件和電路板的布局,一個或兩個電容可能就足夠了。較大的電容,通常是5到10?F的,提供了低阻抗大容量存儲,在轉(zhuǎn)換期間保證了電壓的穩(wěn)定性。較小值的電容器吸收較高頻率的噪音尖峰。如果印制電路板具有非常好的布局用于低噪聲工作,而且不包含一個微控制器或其他的嘈雜的數(shù)字邏輯,可能需要更少的電容器。但是為使ADC工作電平精度獲得保證,一般情況下最好是遵循數(shù)據(jù)手冊的推薦。
10. 什么是零誤差?
ADC雙級輸出的零誤差是理論的輸入電壓(典型的是中心值加1/2LSB)和實際輸入電壓之間的差異,這個實際輸入電壓引起了輸出從0到1的轉(zhuǎn)換。
11. 什么是輸出保持時間?
輸出保持時間是指在輸入時鐘邊緣后輸出有效數(shù)據(jù)的時間長度。
12. 什么是分辨率?
分辨率是模擬增量,相當于1 LSB轉(zhuǎn)換器代碼的變化。分辨率也被定義為轉(zhuǎn)換器位數(shù)(n)的個數(shù)。數(shù)字代碼的個數(shù)等于2^n,其中“n”是位的個數(shù)。舉一個例子,一個12位轉(zhuǎn)換器模擬信號和2 ^ 12 = 4096數(shù)字編碼的映射關(guān)系。12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率,是輸入電壓的滿量程除以2^12,或4096,不會引起輸出代碼超出范圍。
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