MT-004:ADC输入噪声面面观-噪声是利还是弊?.pdf

简介

所有模数转换器(ADC)都有一定量的“折合到输入端噪声”,可以将其模拟为与无噪声ADC

输入串联的噪声源。折合到输入端噪声与量化噪声不同,后者仅在ADC处理交流信号时出

现。多数情况下,输入噪声越低越好,但在某些情况下,输入噪声实际上有助于实现更高

的分辨率。这似乎毫无道理,不过继续阅读本指南,就会明白为什么有些噪声是好的噪

声。

折合到输入端噪声(代码跃迁噪声)

实际的ADC在许多方面与理想的ADC有偏差。折合到输入端的噪声肯定不是理想情况下

会出现的,它对ADC整体传递函数的影响如图1所示。随着模拟输入电压提高,“理想”

ADC(如图1A所示)保持恒定的输出代码,直至达到跃迁区,此时输出代码即刻跳变为下一

个值,并且保持该值,直至达到下一个跃迁区。理论上,理想ADC的“代码跃迁”噪声为

0,跃迁区宽度也等于0。实际的ADC具有一定量的代码跃迁噪声,因此跃迁区宽度取决于 MT-004 指南 ADC输入噪声面面观――噪声是利还是弊?作者:Walt Kester简介所有模数转换器(ADC)都有一定量的“折合到输入端噪声”,可以将其模拟为与无噪声ADC输入串联的噪声源。折合到输入端噪声与量化噪声不同,后者仅在ADC处理交流信号时出现。多数情况下,输入噪声越低越好,但在某些情况下,输入噪声实际上有助于实现更高的分辨率。这似乎毫无道理,不过继续阅读本指南,就会明白为什么有些噪声是好的噪声。折合到输入端噪声(代码跃迁噪声)实际的ADC在许多方面与理想的ADC有偏差。折合到输入端的噪声肯定不是理想情况下会出现的,它对 ADC整体传递函数的影响如图 1所示。随着模拟输入电压提高, “理想 ”ADC(如图1A所示)保持恒定的输出代码,直至达到跃迁区,此时输出代码即刻跳变为下一个值,并且保持该值,直至达到下一个跃迁区。理论上,理想 ADC的 “代码跃迁 ”噪声为0,跃迁区宽度也等于0。实际的ADC具有一定量的代码跃迁噪声,因此跃迁区宽度取决于折合到输入端噪声的量(如图1B所示)。图1B显示的情况是代码跃迁噪声的宽度约为1个LSB(最低有效位)峰峰值。(A) IDEAL ADC(B) ACTUAL ADC