1、ADC/DAC 設(shè)計(jì)經(jīng)典問答（轉(zhuǎn)載）ADC/DAC設(shè)計(jì)經(jīng)典問答（上）來源：美國國家半導(dǎo)體公司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(shí)的輸出幅值下降指定值時(shí)，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 SignificantBit）,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

2、么是采樣（孔徑）延時(shí)？采樣（孔徑）延時(shí)（Sampling （Aperture） Delay ）是時(shí)鐘輸入的后邊緣到采樣開關(guān)打開 所需的時(shí)間。采樣/保持電路有效地停止輸入信號捕獲，并進(jìn)入保持”模式，確定時(shí)鐘延時(shí)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 In put 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(shí)鐘占空比?時(shí)鐘占空比(Clock Duty Cycle

3、)是時(shí)鐘波形高電平時(shí)間和一個時(shí)鐘周期總時(shí)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 EffectiveBits)是信噪比和失真的比率，或SINAD的另一種表達(dá)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(shí)，實(shí)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

4、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(shí)際輸入電壓之間的差異，這個實(shí)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(shí)間

5、？輸出保持時(shí)間是指在輸入時(shí)鐘邊緣后輸出有效數(shù)據(jù)的時(shí)間長度。12. 什么是分辨率?分辨率是模擬增量，相當(dāng)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2An，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 A 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 2X2，或4096，不會引起輸出代碼超出范圍。13. 什么是微分相位誤差？微分相位誤差（DifferentialPhase Error ）是指，小信號正弦波在兩個不同的直流（ DC）輸入電平重構(gòu)下，輸出相位的差。14. 什么是模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的

6、動態(tài)指標(biāo)？模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的動態(tài)指標(biāo)（Dyn amicSpecificatio ns ）涉及到那些交流（AC）輸入信號。這些包括信/噪比（SNR） ，SINAD （信號噪聲+失真），ENOB （有效位數(shù)），THD （總 諧波失真），IMD （互調(diào)失真），F(xiàn)PBW （全功率帶寬），SSBW （小信號帶寬）。15. 什么是互調(diào)失真（IMD ）？互調(diào)失真（IntermodulationDistortion），是指沒有出現(xiàn)在輸入端，作為兩個正弦曲線的頻率同時(shí)作用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入，而形成的額外的頻譜成分。它被定義為在互調(diào)積中的能量和原始頻率中的總能量比值。互調(diào)失真（IMD ）通常用分貝（dB ）來表示。1

7、6. 什么是增益溫度系數(shù)（滿量程溫度系數(shù)）？增益溫度系數(shù)（滿量程溫度系數(shù)） 是指增益誤差變化量和溫度變化量的比值。通常用每百萬分之/攝氏度（ppm/ ° C）表示。17. 什么是總諧波失真（THD） ？總諧波失真（THD），用dB或dBc表示，是指總的諧波電平（美國國家半導(dǎo)體模數(shù)轉(zhuǎn)換器是9個諧波段）和輸入信號的倍頻出現(xiàn)在輸出的電平。總諧波失真（THD）計(jì)算方法如下：THD="sqrt" （ f2xf2 + f3xf3 + f4xf4 + f5xf5 + f6xf6 + f7xf7 + f8xf8 + f 9xf9 + f10xf10）/ （f1xf1） f1是輸入

8、信號的基頻，f2到f10這9個諧波頻率是基頻的倍頻。18. 什么是零刻度偏移誤差?單極輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換器的零刻度偏移誤差是指理想的輸入電壓（1/2 LSB）和實(shí)際輸入電壓之間的差，引起輸出代碼由0到輸出代碼1的轉(zhuǎn)換。19. 什么是全功率帶寬（FPBW） ？全功率帶寬（FPBW）是指滿量程輸入在重構(gòu)的輸出基頻下降到3分貝時(shí)低于其低頻值的頻率。20. 什么LSB （最低有效位）？LSB （最低有效位），是指所有位中最小的值或權(quán)值。這個值是m*VREF/2 n,其中：“m ”為主，是基準(zhǔn)量程因子（這是最常見的單位），其中“ n是模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率。ADC/DAC 設(shè)計(jì)經(jīng)典問答（中）1. 怎樣才能消除模數(shù)

9、轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘線和控制線上的超調(diào)量和/或欠調(diào)量？超調(diào)量和/或欠調(diào)量，是由高速信號邊緣和不匹配信號終端混合引起的。增加一個47至100Q電阻串聯(lián)到輸入，電阻要盡可能的靠近時(shí)鐘源。目的是為了和時(shí)鐘線上的信號阻抗匹配，輸電線路也應(yīng)該這樣考慮。串聯(lián)的終端用一個小的附加電源，為減少擺動效應(yīng)通常是足夠了。2. 什么是輸出延時(shí)？輸出延時(shí)是指輸入時(shí)鐘的后邊緣到數(shù)據(jù)更新出現(xiàn)在輸出引腳的延遲時(shí)間。3. 什么是孔徑抖動？孔徑抖動是指采樣值間孔徑延時(shí)的變化。孔徑抖動作為輸入噪聲出現(xiàn)。4.什么是信號噪聲及失真比 （S/（N+D） 或SINAD）？信號噪聲及失真比（S/（N+D） 或SINAD），用分貝表示（dB ），出現(xiàn)在

10、輸出的輸入信號的 有效值和所有其他光譜成分的有效值的比值，頻譜成分包括低于時(shí)鐘頻率一半頻譜的諧波， 但不包括直流。5. 什么是滿量程階躍響應(yīng)？滿量程階躍響應(yīng)，定義為 VIN從VREF-變化到VREF+，或從VREF +變化到 VREF-,為 轉(zhuǎn)換器設(shè)定足夠的恢復(fù)，并滿足其額定精度的轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。6. 什么是通道延時(shí)（潛伏期）？通道延時(shí)（潛伏期），是指轉(zhuǎn)換啟動到轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在輸出驅(qū)動級時(shí)之間的時(shí)鐘周期的數(shù)量。數(shù)據(jù)對于任何給定的采樣是可利用通道延時(shí)加上輸出延遲后進(jìn)行采樣。每隔一個時(shí)鐘周期，可得到新的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)落后于通道延時(shí)加上輸出延時(shí)。7. 什么是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)指標(biāo)？靜態(tài)指標(biāo)是關(guān)于模

11、數(shù)轉(zhuǎn)換器的直流（DC ）信號輸入的指標(biāo)。這些包括增益誤差，偏移誤差，以及微分與積分線性誤差。8. 什么是總不可調(diào)整誤差（TUE ）?總不可調(diào)整誤差（Total Un adjustedError（TUE），是指理想的情況下數(shù)字代碼的中心和輸入電壓范圍相關(guān)的電壓的最大偏差。總未調(diào)整誤差包括偏移誤差，增益誤差，以及微分與積分非線性 誤差。9. 什么是滿量程誤差？滿量程誤差，是最后代碼的轉(zhuǎn)換離理想的 1個1/2 LSB以下VREF +到多大范圍的測量， 并定義為：VFSE =Vmax + 1.5 LSB - VREF + ,其中Vmax 是轉(zhuǎn)換為最大代碼時(shí)的 電壓，可以用伏特表示，最低有效位或滿量程范

12、圍的百分?jǐn)?shù)。ADC/DAC設(shè)計(jì)經(jīng)典問答（下）1. 什么是轉(zhuǎn)換時(shí)間？轉(zhuǎn)換時(shí)間是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器完全一個轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間不包括采樣時(shí)間，多路復(fù)用器設(shè)置時(shí)間，或完成一個轉(zhuǎn)換周期的其他部分，轉(zhuǎn)換時(shí)間可能少于吞吐量時(shí)間。2. 什么是電源抑制比（PSRR） ？電源抑制比（Power Supply Rejection Ratio），可分為兩種規(guī)格。直流電源抑制比（ DC PSRR ）是特定參數(shù)的變化量（例如，滿量程誤差）和一個電源電壓指定變化量的比值。交流電源抑制比（AC PSRR ）是衡量一個電源上疊加的特定頻率和振幅的信號，這個信號 在輸出上的輸出振幅，和它在電源引腳上的振幅的比值。電源抑制比（PS

13、RR ）通常用分貝表示。3. 什么是遺漏碼？遺漏碼，是那些輸出碼被忽略的， 或?qū)⒂肋h(yuǎn)不會出現(xiàn)在模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的。這些碼不能通過任何輸入值。4. 什么是吞吐量率？吞吐率是模數(shù)轉(zhuǎn)換器最高的連續(xù)轉(zhuǎn)換率。5. 什么是信噪比（SNR） ？信噪比（SNR ）是一個比率，用分貝（dB ）表示，出現(xiàn)在輸出的輸入信號的有效值和所有其他頻譜成分（低于采樣頻率的一半，除諧波分量和直流分量外）總和的有效值的比率。信噪比（SNR）是信號電平的有效值與各種噪聲（包括量化噪聲、熱噪聲、白噪聲等）有效值之比的分貝數(shù)。其中信號是指基波分量的有效值，噪聲指奈奎斯特頻率以下的全部非基波分量的有效值（除諧波分量和直流分量外）。6. 什么是吞吐時(shí)間？吞吐時(shí)間是指轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所花的時(shí)間。吞吐時(shí)間包括任何多路復(fù)用器的建立時(shí)間，采樣時(shí)間，轉(zhuǎn)換時(shí)間，輸出顯示時(shí)間。7. 什么是直流共模誤差?直流共模誤差(DC Common-Mode