《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 設計應用 > ADC的SNR:位數到底去那了?
ADC的SNR:位數到底去那了?
摘要: 理論上,任何16位轉換器的信噪比應該是98.08 dB。 但當我查看模數轉換器的數據手冊時,我看到一些不同的情況。
關鍵詞: 數據轉換 ADC SNR THD
Abstract:
Key words :

  理論上,一個ADCSNR(信號與噪聲的比值)等于(6.02N+1.76)dB,這里N等于ADC的位數。雖然我的數學技巧有點生疏,但我認為任何一個16位轉換器的信噪比應該是98.08dB。但當我查看模數轉換器的數據手冊時,我看到一些不同的情況。比如,16位的(逐次逼近型)模數轉換器指標的典型值通常可低至84dB高達95dB。生產廠家很自豪地把這些值寫在產品的數據手冊的首頁,而且坦率地說,信噪比為95dB的16位ADC具有競爭力。除非我錯了,計算的98.08dB高于所找到最好的16位ADC數據手冊中的96dB。那么,這些位數到那去了?

  讓我們先找出理想化的公式(6.02N+1.76)從何而來。任何系統的信噪比,用分貝來表示的話,等于20log10(信號的均方根/噪音的均方根)。推導出理想的信噪比公式時,首先定義信號的均方根。如果把信號的峰峰值轉換為均方根,則除以公式1 即可。ADC的均方根信號用位數表示等于ADC的均方根信號用位數表示等于,這里q是LSB(最低有效位)。

  所有ADC產生量化噪聲是把輸入信號抽樣成離散“桶”的后果。這些桶的理想寬度等于轉換器LSB的大小。任何ADC位的不確定值是±1/2 LSB

 

。如果假定對應每個位誤差的響應是三角形的話,則其均方根等于LSB信號的幅值除以公式2,均方根的噪聲則公式3

 

  綜合均方根和均方根噪聲條件,理想ADC的SNR用分貝表示為:

公式4

  重復剛才的問題,那些位數到底去那了? 那些ADC的供應商熱情地解釋這個失位現象,因為他們的眾多試驗裝置表明產品具有良好的信噪比。從根本上說,他們認為電阻和晶體管的噪聲導致了這種結果。供應商測試其ADC的SNR是通過將他們的數據帶入下面的公式:

公式5

  這些理論和測試SNR的公式是完善的,但他們只能提供部分你需要知道的轉換器到底能給予你的位數。THD (總諧波失真),另一個要注意的ADC指標,定義為諧波成分的均方根和,或者是輸入信號功率的比值

輸入信號功率的比值或者

這里HDx是x次諧波失真諧波的幅值,PS是一次諧波的信號功率,Po是二次到八次諧波的功率。ADC的重要指標,INL(積分非線性)誤差清晰地出現在THD結果中。

  最后,SINAD(信號與噪聲+失真比)定義為信號基波輸入的RMS值與在半采樣頻率之下其它諧波成分RMS值之和的比值,但不包括直流信號。對SAR和流水線型而言,SINAD的理論最小值等于理想的信噪比,或6.02N+1.76dB。至于Δ-Σ轉換器的理想SINAD等于(6.02N+1.76dB+公式5,其中fS是轉換器采樣頻率,BW是感興趣的最大帶寬。非理想SINAD值為公式6或者公式7

       其中PS是基波信號功率,PN是所有噪聲譜成分的功率,PD是失真譜成分功率。

  因此,下一次當你尋找丟失的位數時,記住它是結合了SNR、THD和SINAD等多個指標,這些可以讓您全面了解ADC的真實位數--無論它采用的是逐次逼近型、流水線型還是Δ-Σ技術,不管在數據手冊的第一頁中提到有多少位。

       附英文原文:

  SNR in ADCs: Where did all the bits go?

  Theoretically, the SNR for any 16-bit converter should be 98.08 dB. But I see something different when I read converter data sheets.

  By Bonnie Baker -- EDN, 6/7/2007

  Theoretically, the SNR (signal-to-noise ratio) of an ADC is equal to (6.02N+1.76) dB, where N equals the number of ADC bits. Although I’m a little rusty with my algebra skills, I think that the SNR for any 16-bit converter should be 98.08 dB. However, I see something different when I read converter data sheets. For instance, the specification for a 16-bit SAR (successive-approximation-register) converter can typically be as low as 84 dB and as high as 95 dB. Manufacturers proudly advertise these values on the front page of their data sheets, and, frankly, an SNR of 95 dB for a 16-bit SAR converter is competitive. Unless I am wrong, the 98.08 dB I calculate is higher than the 95-dB specification that I find with the best of the 16-bit-converter data sheets. So, where did the bits go?

 

  Let’s start by finding out where this ideal formula, 6.02N+1.76, comes from. The SNR of any system, in decibels, is equal to 20 log10 (rms signal/rms noise). When you d

 

erive the ideal SNR formula, you first define the rms signal. If you change a peak-to-peak signal to rms, you divide it by the 公式8The ADC rms signal in bits is equal 公式9 where q is the LSB (least-significant bit).

 

  All ADCs generate quantization noise as a consequence of dividing the input signal into discrete “buckets.” The ideal width of these buckets is equal to the converter’s LSB size. The uncertainty of any ADC bit is ±1/2 LSB. If you assume that this error’s response is triangular across each bit, the rms value equals this LSB signal’s magnitude divided by公式10:rms noise公式11

  Combining the rms-signal and rms-noise terms, the ideal ADC SNR in decibels is:

公式12

  Again, where did the bits go? The ADC vendors enthusiastically explain the missing-bits phenomenon, because they bench-test their devices to see how good the SNR is. Fundamentally, they find that the device noise from resistors and transistors creeps into the results. Vendors test their ADC SNR by inputting their data into the following formula:

公式13

  These theoretical and tested SNR formulas are complete, but they provide only part of what you need to know about how many bits your converter is truly giving you. THD (total harmonic distortion), another ADC specification you need to watch, is the ratio of the rms sum of the powers of the harmonic components, or spurs, to the input-signal power: 

公式14or

  where HDx is the magnitude of distortion at the Xth harmonic, PS is the signal power of the first harmonic, and PO is the power of harmonics two through eight. Significant ADC INL (integral-nonlinearity) errors typically appear in the THD results.

 

  Finally, SINAD (signal-to-noise and distortion) is the ratio of the fundamental input signal’s rms amplitude to the rms sum of all other spectral components below half of the sampling frequency, excluding dc. The theoretical minimum for SINAD is equal to the ideal SNR, or 6.02N+1.76 dB, with SAR and pipeline converters. For delta-sigma converters, the ideal SINAD equals 6.02N+1.76 dB+10 log10(fS/(2BW)), where fS is the converter sampling frequency and BW is the maximum bandwidth of interest. The not-so-ideal value of SINAD is 公式15 or公式16.

  where PS is the fundamental signal power, PN is the power of all the noise spectral components, and PD is the power of all the distortion spectral components.

  So, the next time you’re looking for lost bits, remember that it is the combination of SNR, THD, and SINAD that gives you the complete picture of the real bits in your ADC—regardless of whether it’s SAR, pipeline, or delta-sigma technology and regardless of the number of bits that the first page of the data sheet mentions.

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
欧美第一黄网免费网站| 欧美激情女人20p| 亚洲专区在线| 亚洲经典视频在线观看| 国产日韩欧美在线播放不卡| 久久综合久久久久88| 午夜精品久久久久久久99黑人| 久久成人精品无人区| 亚洲自拍16p| 亚洲人体影院| 亚洲成色777777女色窝| 国产亚洲观看| 亚洲欧美日韩天堂| 亚洲视频一区在线观看| 亚洲午夜激情在线| 亚洲曰本av电影| 亚洲欧美高清| 先锋影音国产精品| 欧美一区二区三区免费在线看| 欧美一区二区三区在线播放| 久久国产精品99国产| 久久精品国产999大香线蕉| 久久久久国产精品麻豆ai换脸| 久久久久久穴| 蜜桃久久精品一区二区| 欧美国产日产韩国视频| 欧美日韩三区四区| 国产精品视频在线观看| 国产综合色产在线精品| 亚洲国产精品999| 亚洲免费观看高清在线观看| 制服丝袜激情欧洲亚洲| 亚洲综合日韩中文字幕v在线| 亚洲欧美日韩成人| 亚洲国产毛片完整版| 亚洲免费精彩视频| 亚洲一区二区三区四区中文| 久久av二区| 美女久久一区| 欧美日韩亚洲高清一区二区| 国产精品亚洲第一区在线暖暖韩国| 国产一区99| 91久久精品国产91久久| 日韩亚洲成人av在线| 亚洲欧美欧美一区二区三区| 久久精品女人的天堂av| 亚洲三级电影在线观看| 亚洲视频 欧洲视频| 欧美在线观看天堂一区二区三区| 久久综合一区| 欧美日韩高清区| 国产精品视频免费观看www| 狠狠综合久久| 99视频国产精品免费观看| 午夜一级久久| 99视频精品全部免费在线| 午夜精品久久久久久久蜜桃app | 午夜视频在线观看一区| 亚洲人午夜精品| 亚洲综合视频一区| 美腿丝袜亚洲色图| 国产精品久久九九| 在线观看av不卡| 亚洲一区二区三区四区视频| 亚洲中字在线| 亚洲精品免费观看| 欧美在线免费| 欧美另类视频在线| 国产一区二区黄| 日韩亚洲在线| 亚洲第一在线综合在线| 亚洲性线免费观看视频成熟| 看片网站欧美日韩| 国产欧美日本| 99re国产精品| 亚洲高清视频在线观看| 性欧美18~19sex高清播放| 欧美国产激情| 国产亚洲欧洲一区高清在线观看| 99国产精品久久| 久久精品人人爽| 亚洲免费中文| 欧美剧在线免费观看网站| 韩国av一区二区三区在线观看| 日韩一区二区免费看| 亚洲激情在线视频| 久久精品国产免费观看| 国产精品高清在线| 亚洲精品国产精品久久清纯直播| 久久国内精品视频| 欧美在线观看日本一区| 国产精品久久久久久久久久ktv| 亚洲日韩第九十九页| 亚洲大胆人体视频| 欧美一区二区高清| 欧美日韩中文字幕日韩欧美| 亚洲国产精品嫩草影院| 亚洲二区三区四区| 久久久久久久91| 国产精品综合av一区二区国产馆| 日韩视频一区二区三区在线播放免费观看 | 影音先锋另类| 久久国产精品一区二区三区| 欧美一区二区三区免费观看视频| 欧美亚州在线观看| 亚洲免费av观看| 日韩午夜电影在线观看| 欧美黄色aaaa| 亚洲国产日日夜夜| 亚洲欧洲一区二区三区久久| 久久在线观看视频| 国产一区二区三区日韩欧美| 性8sex亚洲区入口| 欧美影院久久久| 国产女人精品视频| 午夜精品久久久久久久蜜桃app | 日韩视频中文字幕| 一本色道久久综合狠狠躁篇的优点 | 欧美一区高清| 久久久久在线观看| 韩日欧美一区二区三区| 久久国产精品久久w女人spa| 久久久久久亚洲综合影院红桃| 国产色视频一区| 欧美在线观看一二区| 久久综合导航| 亚洲国产精选| 在线综合亚洲| 国产精品国内视频| 亚洲欧美另类国产| 久久精品国产99| 在线 亚洲欧美在线综合一区| 亚洲精品乱码久久久久久蜜桃91 | 在线一区观看| 性欧美video另类hd性玩具| 国产女人18毛片水18精品| 欧美在线视频免费| 免费国产一区二区| 亚洲国产免费看| 一区二区三区|亚洲午夜| 欧美午夜三级| 亚洲欧美日韩精品| 久久综合亚洲社区| 亚洲精品一区二区在线| 亚洲综合视频1区| 国产一区日韩一区| 亚洲精品国偷自产在线99热| 欧美视频在线不卡| 亚洲欧美制服另类日韩| 美女国产一区| 亚洲精品日韩在线观看| 亚洲欧美日韩国产成人| 国产综合久久久久久| 亚洲精品日韩在线| 欧美午夜精品久久久久久人妖| 亚洲欧美日韩成人| 免费欧美电影| 正在播放日韩| 久久亚洲私人国产精品va媚药 | 久久精品五月婷婷| 欧美精品电影| 亚洲欧美精品在线| 欧美成人亚洲成人| 亚洲视频在线一区观看| 久久亚洲精选| 一区二区三区视频在线| 久久伊人一区二区| 日韩视频在线免费| 久久久久久高潮国产精品视| 亚洲精品国产品国语在线app| 欧美在线观看www| 亚洲经典在线| 欧美一区二区精品久久911| 在线观看视频一区二区| 午夜国产精品视频| 亚洲国产精品电影在线观看| 午夜视频一区| 亚洲国产日韩一级| 欧美一区二区三区在线观看 | 在线中文字幕不卡| 蜜桃av一区二区在线观看| 亚洲一级二级| 欧美精品久久一区二区| 亚洲欧洲99久久| 欧美日韩一区视频| 亚洲黄色一区| 国产日韩一区| 亚洲调教视频在线观看| 一区二区亚洲精品国产| 欧美一区二区三区视频| 亚洲欧洲一级| 久久免费国产精品| 亚洲自拍偷拍色片视频| 欧美美女操人视频| 久久精品国产清高在天天线| 欧美午夜无遮挡| 99精品国产福利在线观看免费| 狠狠色丁香久久婷婷综合丁香| 亚洲欧美日韩精品| 亚洲伦理在线观看|