了解可能影響系統(tǒng)響應(yīng)的缺陷,即ADC的非線性,即微分非線性(DNL)和積分非線性(INL)規(guī)范。 本文引用地址:https://www.eepw.com.**/article/202409/462774.htm真實世界的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的傳遞函數(shù)可能由于諸如偏移和增益誤差的影響而偏離理想響應(yīng)。另一個可能影響系統(tǒng)響應(yīng)的缺陷是ADC的非線性。不同的規(guī)格通常用于表征ADC的線性。對于測量和控制應(yīng)用,微分非線性(DNL)和積分非線性(INL)規(guī)范是有用的性能指標(biāo)。然而,當(dāng)處理通信系統(tǒng)時,雜散自由動態(tài)范圍(SFDR)規(guī)范通常是評估ADC線性性能 的更好方法。 微分非線性(DNL) 深入來看,讓我們來看圖1中的藍色曲線,它顯示了3位單極ADC的理想傳遞函數(shù)。 顯示3位單極ADC理想傳遞函數(shù)的示例。
; j" k4 ]% y# `3 B- O' \4 f•圖1。顯示3位單極ADC理想傳遞函數(shù)的示例。 理想的響應(yīng)表現(xiàn)出均勻的梯段輸入輸出特性,這意味著每個轉(zhuǎn)變都發(fā)生在前一個轉(zhuǎn)變的1LSB(最低有效位)。實際上,臺階寬度可能與理想值(1LSB)不同。上面的紫色曲線顯示了假設(shè)的ADC的響應(yīng),其中步驟不均勻。在這個例子中,代碼010的寬度是1.25LSB,而下一個代碼呈現(xiàn)更小的0.54LSB的寬度。DNL規(guī)范描述了ADC步距如何偏離理想值。 對于ADC,第k個代碼的DNL由以下方程式定義: 其中W(k)和Wideal分別表示第k個碼的寬度和理想步長。舉個例子,對于上圖中的代碼1(或001),我們有: 這意味著代碼1的寬度比理想值大0.125 LSB。代碼3(或011)具有0.54 LSB的寬度,產(chǎn)生-0.46 LSB的負DNL。注意,非理想代碼轉(zhuǎn)換可能導(dǎo)致“代碼缺失” 例如,上述ADC不產(chǎn)生任何輸入值的代碼5(101)。對于缺少的代碼,我們可以假設(shè)步長為零,導(dǎo)致DNL為-1。最后,在我們的例子中,代碼6(110)具有理想的寬度,即DNL(6)=0。當(dāng)計算DNL值時,我們假設(shè)ADC的偏移和增益誤差已經(jīng)被校準(zhǔn)掉。這意味著第一個和最后一個轉(zhuǎn)變發(fā)生在理想值處,并且因此對于第一個和最后一個步驟不定義DNL誤差。 使用ADS8860表示ADC數(shù)字降噪信息 我們可以將上述信息表示為針對代碼值的DNL圖。對于以上實例,我們得出以下圖。 DNL與代碼值的關(guān)系圖。 •圖2。DNL與代碼值的關(guān)系圖。 DNL通常也表示為所有代碼中的最小值和最大值。我們假設(shè)的ADC的DNL介于-1 LSB和+1.1 LSB之間。 全文鏈接:https://www.eepw.com.**/article/202409/462774.htm
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