AD转换参数 ----INL,DNL
AD转换
一、设置ADMUX(AD转换多路选择寄存器)1 参考电源的选择REFS1 REFS0 AREF引脚0 0 接外部参考电源(默认)0 1 内部接通AVCC,外部要求与GND之间并接电容(100nF)1 0 保留1 1 内部接通2.56V,外部要求与GND之间并接电容(100nF)2 对齐方式的选择ADLAR = 0: 右对齐(默认)转换结果如下:ADCH bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0内容 - - - - - - ADC9 ADC8ADCL bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0内容 ADC7 ADC6 ADC5 ADC4 ADC3 ADC2 ADC1 ADC0ADLAR = 1: 左对齐(一般用于不需要大于8位精度时,只读ADCH就可以了)转换结果如下:ADCH bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0内容 ADC9 ADC8 ADC7 ADC6 ADC5 ADC4 ADC3 ADC2ADCL bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0内容 ADC1 ADC0 - - - - - -3 通道号的选择对于MEGA8:MUX3 MUX2 MUX1 MUX0 输入端0 0 0 0 ADC00 0 0 1 ADC10 0 1 0 ADC20 0 1 1 ADC30 1 0 0 ADC40 1 0 1 ADC50 1 1 0 ADC60 1 1 1 ADC71 1 1 0 内部1.22V1 1 1 1 内部0V对于MEGA16:关于差分输入可以通过选择MUX4...0设置放大倍数,因没有做过试验,此处略。
MUX4 MUX3 MUX2 MUX1 MUX0 输入端0 0 0 0 0 ADC00 0 0 0 1 ADC10 0 0 1 0 ADC20 0 0 1 1 ADC30 0 1 0 0 ADC40 0 1 0 1 ADC50 0 1 1 0 ADC60 0 1 1 1 ADC71 1 1 1 0 内部1.22V1 1 1 1 1 内部0V二设置ADCSRA1 转换模式选择对于MEGA8ADFR=1:首次启动转换后,将自动连续转换ADFR=0: 启动一次,转换一次对于MEGA16ADATE=1:首次启动转换后,在触发脉冲上升沿时开始一次转换 ADATE=0:启动一次,转换一次当ADATE=1后,启动转换前先要在SFIOR中设置触发源(当ADATE=0时,设置SFIOR是无效的):ADTS2 ADTS1 ADTS0 触发源0 0 0 自动连续转换0 0 1 模拟比较器0 1 0 外部中断00 1 1 定时器/计数器0比较匹配1 0 0 定时器/计数器0溢出1 0 1 定时器/计数器比较匹配B1 1 0 定时器/计数器1溢出1 1 1 定时器/计数器1捕获事件2 中断/查询方式选择ADIE=1: 转换完成后激活AD中断(当SREG的I位=1时)ADIE=0: 通过查询ADIF标志判断是否完成了一次转换ADIF=1,表示完成了一次转换。
AD转换器的主要技术指标
AD转换器的主要技术指标AD转换器(Analog-to-Digital Converter)是将模拟信号转换成数字信号的电子器件,广泛应用于测量、通信、控制和信号处理等领域。
主要技术指标是指影响AD转换器性能的关键参数。
下面将介绍AD转换器的主要技术指标。
1. 位数(Resolution):位数是指转换结果的二进制位数,也可理解为ADC的精度。
位数越高,转换结果的精度越高。
常见的位数有8位、10位、12位、16位等。
常见的高精度应用需要12位以上的位数。
2. 采样率(Sampling Rate):采样率是指ADC在单位时间内完成采样的次数,常用单位为千赫兹(kHz)或兆赫兹(MHz)。
采样率决定了ADC对信号的处理能力,即ADC能够处理多快的信号。
高速应用需要高采样率的ADC。
3. 信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR):信噪比表示转换后的数字信号与输入模拟信号之间的噪声水平差异。
信噪比越高,ADC的抗干扰能力越强,输出结果越准确。
4. 有效比特数(Effective Number of Bits, ENOB):有效比特数表示ADC输出二进制数据的有效位数,与信噪比有关。
一般来说,ENOB比位数小,这是由于ADC的非线性误差、噪声和失配等因素导致的。
5. 误差(Error):误差是指ADC转换结果与输入信号之间的差异。
常见的误差包括非线性误差、积分非线性误差、增益误差、失配误差等。
误差越小,ADC的准确度越高。
6. 电源电压(Supply Voltage):ADC的电源电压指使用电路所需的电源电压。
一般来说,工作电压越低,功耗越小,对系统电源需求越低。
7. 噪声(Noise):噪声是指ADC输出结果中包含的非期望信号。
噪声可由转换器内部电路、供电电压和输入信号引起。
噪声影响了ADC对小信号的测量准确性,因此较低的噪声水平对高精度测量至关重要。
8. 温度效应(Temperature Coefficient):温度效应衡量ADC对温度变化的敏感程度。
AD转换器技术参数
AD转换器技术参数集成A/D转换器因为模拟信号在时间上是连续的,所以,在将模拟信号转换成数字信号时,必须在选定的一系列时间点上对输入的模拟信号进行采样,然后将这些采样值转换成数字量输出。
通常A/D转换的过程包括采样、保持和量化、编码两大步骤。
采样:是指周期地获取模拟信号的瞬时值,从而得到一系列时间上离散的脉冲采样值。
保持:是指在两次采样之间将前一次采样值保存下来,使其在量化编码期间不发生变化。
采样保持电路一般由采样模拟开关、保持电容和运算放大器等几个部分组成。
经采样保持得到的信号值依然是模拟量,而不是数字量。
任何一个数字量的大小,都是以某个最小数字量单位的整数倍来表示的。
量化:将采样保持电路输出的模拟电压转化为最小数字量单位整数倍的转化过程称为量化。
所取的最小数量单位叫做量化单位,其大小等于数字量的最低有效位所代表的模拟电压大小,记作ULSB。
编码:把量化的结果用代码(如二进制数码、BCD码等)表示出来,称为编码。
?A/D转换过程中的量化和编码是由A/D转换器实现的。
一.A/D转换器的类型A/D转换器的类型很多,根据转换方法的不同,最常用的A/D转换器有如下几种类型。
1.并行比较型A/D转换器并行比较型A/D转换器由电阻分压器、电压比较器、数码寄存器及编码器4个部分组成。
这种A/D转换器最大的优点是转换速度快,其转换时间只受电路传输延迟时间的限制,最快能达到低于20ns。
缺点是随着输出二进制位数的增加,器件数目按几何级数增加。
一个n位的转换器,需要2n-1个比较器。
例如,n=8时,需要28-1=255个比较器。
因此,制造高分辨率的集成并行A/D转换器受到一定限制。
显然,这种类型的A/D转换器适用于要求转换速度高、但分辨率较低的场合。
2.逐次比较型A/D转换器逐次比较型A/D转换器是集成ADC芯片中使用最广泛的一种类型。
它由电压比较器、逻辑控制器、D/A转换器及数码寄存器组成。
逐次比较型A/D转换器的特点是转换速度较快,且输出代码的位数多,精度高。
dnl inl 与dac 电容失配的关系式 -回复
dnl inl 与dac 电容失配的关系式-回复中括号内的内容是关于"dnl inl 与dac 电容失配的关系式"的主题。
本文将详细讲解dnl(差分非线性度)、inl(积分非线性度)以及与DAC(数模转换器)电容失配之间的关系,并逐步回答相关问题。
首先,我们需要了解DAC是什么。
DAC是Digital-to-Analog Converter 的缩写,也就是数模转换器。
它的作用是将数字信号转换成模拟信号,常见于各种信号处理和通信系统中。
在DAC中,电容失配是指DAC的两个输出电容不完全匹配的情况。
这可能导致DNL和INL的表现不佳,从而影响DAC的性能。
差分非线性度(DNL)是评估DAC输出电压步进中误差的一个指标。
DNL 描述了相邻级之间的电压步进是否相等。
如果DNL值为正,则表示输出电压步进比理想值大;如果DNL值为负,则表示输出电压步进比理想值小。
积分非线性度(INL)是已测量的所有DNL值的累加值。
INL表示整个DAC输出范围内的累积误差。
INL值越小,则表示DAC性能越好。
所以,现在的问题是如何计算DNL和INL与DAC电容失配之间的关系式?首先,我们需要了解DAC输出电压与输入代码之间的关系。
DAC输出电压可以通过以下公式计算:Vout = Vin * (CODE / (2^N))其中,Vin是DAC的参考电压,CODE是输入的数字代码,N是DAC的分辨率。
假设DAC两个电容分别为C1和C2,且C1与C2存在失配。
失配系数为m,即C1 = m * C2。
我们可以将DAC电容失配引入到输出电压公式中,得到:Vout(mismatched) = Vin * [(1 + (CODE / (2^N)) * (m - 1)]接下来,我们来计算电容失配对DNL的影响。
DNL可以通过以下公式计算:DNL = (Vout(mismatched) - Vout(ideal)) / (Vin * (1 / (2^N)))简化计算,代入Vout(mismatched)的值,并计算差值,得到:DNL = (1 + (CODE / (2^N))* (m - 1) - CODE / (2^N)) / (Vin * (1 / (2^N)))整理后,我们可以得到关系式:DNL = (m - 1) / (2^N * Vin)接下来,我们来计算电容失配对INL的影响。
AD转换器
满刻度值只是个名义值,实际的A/D转换器的最大输入 电压值总比满刻度值小1/2n(n为转换器的位数)。这是因 为0值也是2n个转换器状态中的一个。
例如12位的A/D转换器,其满刻度值为10V,而实际允 4095
二、A/D指A/D转换器在每秒钟内所能完成的转换次数。 转换速率也可表述为转换时间,即A/D转换从启动到结束 所需的时间,转换速率与转换时间互为倒数。 例如,某A/D转换器的转换速率为5MHz,则其转换时间 是200ns
二、A/D转换器的技术指标
4、满刻度范围
个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量,但在
二、A/D转换器的技术指标 1. 分辨率与量化误差 2. 转换精度 3. 转换速率 4. 满刻度范围
二、A/D转换器的技术指标
1. 分辨率与量化误差
分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技 术指标。例如:某A/D转换器为12位,若用百分比表示,即表 示该转换器可以用212个二进制数对输入模拟量进行量化,其分 辨力为1LSB。
④ 改进型是在上述某种形式A/D转换器的基础上,为满足 某项高性能指标而改进或复合而成的。例如余数比较式即是在逐 次比较式的基础上加以改进,使其在保持原有较高转换速率的前 提下精度可达0.01%以上。
③ 非线性误差:是指实际转移函数与理想直线的最大偏移。 非线性误差不包括量化误差,偏移误差和满刻度误差。
④ 微分非线性误差:是指转换器实际阶梯电压与理想阶梯 电压(1LSB)之间的差值。为保证A/D转换器的单调性能,A/D转 换器的微分非线性误差一般不大于1LSB。非线性误差和微分非 线性误差在使用中很难进行调整。
芯片一些参数资料详解
ADC位数与LSB误差当选择模数转换器(ADC)时,最低有效位(LSB)这一参数的含义是什么?有位工程师告诉我某某生产商的某款12位转换器只有7个可用位。
也就是说,所谓12位的转换器实际上只有7位。
他的结论是根据器件的失调误差和增益误差参数得出的,这两个参数的最大值如下:失调误差=±3LSB,增益误差=±5LSB,乍一看,觉得他似乎是对的。
从上面列出的参数可知最差的技术参数是增益误差(±5 LSB)进行简单的数学运算,12位减去5位分辨率等于7位,对吗?果真如此的话,ADC生产商为何还要推出这样的器件呢?增益误差参数似乎表明只要购买成本更低的8位转换器就可以了,但看起来这又有点不对劲了。
正如您所判断的,上面的说法是错误的。
让我们重新来一下LSB的定义。
考虑一个12位串行转换器,它会输出由1或0组成的12位数串。
通常,转换器首先送出的是最高有效位(MSB)(即LSB + 11)。
有些转换器也会先送出LSB。
在下面的讨论中,我们假设先送出的是MSB(如图1所示),然后依次送出MSB-1 (即 LSB + 10)和MSB -2(即LSB + 9)并依次类推。
转换器最终送出MSB -11(即LSB)作为位串的末位。
LSB这一术语有着特定的含义,它表示的是数字流中的最后一位,也表示组成满量程输入范围的最小单位。
对于12位转换器来说,LSB的值相当于模拟信号满量程输入范围除以212或4096的商。
如果用真实的数字来表示的话,对于满量程输入范围为4.096V的情况,一个12位转换器对应的LSB大小为1mV。
但是,将LSB定义为4096个可能编码中的一个编码对于我们的理解是有好处的。
让我们回到开头的技术指标,并将其转换到满量程输入范围为4.096V的12位转换器中:失调误差= ±3LSB =±3mV增益误差 =±5LSB = ±5mV,这些技术参数表明转换器转换过程引入的误差最大仅为8mV(或8个编码)。
AD转换器主要技术指标
AD转换器主要技术指标AD转换器(Analog-to-Digital Converter)是将模拟信号转换为数字信号的电子器件,广泛应用于各种领域,如通信、测量、工业控制等。
主要技术指标是指影响AD转换器性能和功能的重要参数和特性,下面详细介绍。
1. 分辨率(Resolution):指AD转换器数字输出的位数,也就是用来表示输入模拟信号的二进制位数。
常见的分辨率有8位、10位、12位、16位等,位数越高,分辨率越高,可以表示的信号细节越丰富,但同时也会增加功耗和成本。
2. 采样率(Sampling Rate):是指AD转换器每秒采集模拟信号的次数。
采样率与采样定理相关,根据奈奎斯特采样定理,采样频率应该高于信号频率的两倍。
通常采样率以每秒采样点数(Samples per Second,SPS)或赫兹(Hz)表示。
3. INL(Integral Nonlinearity):是指AD转换器输出码字与理想线性转换直线之间的差异。
INL描述了AD转换器的非线性误差,一般用最大偏差、最大偏差值和最大偏差百分比等来表示。
4. DNL(Differential Nonlinearity):是指AD转换器输出码字间的间隔和理想值之间的差异。
DNL描述了AD转换器的量化误差,一般用最大偏差、最大偏差值和最大偏差百分比等来表示。
5. 增益误差(Gain Error):是指AD转换器输出码字与输入信号的理想转换比之间的差异。
增益误差描述了AD转换器的放大精度,一般以百分比或最大偏差表示。
6. 位移误差(Offset Error):是指AD转换器输出码字与输入信号的理想转换位置之间的差异。
位移误差描述了AD转换器的偏移精度,一般以最大偏差或最大偏差百分比表示。
7. 信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR):是指AD转换器输出信号与转换器内部噪声之间的比值。
信噪比表示了AD转换器的动态范围和干扰抑制能力,一般以分贝(dB)表示。
ad数模转换芯片主要参数
ad数模转换芯片主要参数一、引言数模转换芯片(Analog-to-Digital Converter,简称ADC)是将模拟信号转换为数字信号的重要器件,广泛应用于通信、自动控制、数据采集等领域。
在AD数模转换芯片中,主要参数起着至关重要的作用,对芯片的性能和应用场景具有决定性影响。
二、分辨率分辨率是AD数模转换芯片的重要参数之一,用于描述芯片能够分辨的最小电压变化量。
一般来说,分辨率越高,芯片能够转换的模拟信号范围就越广,信号的细节和精度也就越高。
常见的分辨率单位有位(bit)和比特(bit),例如8位、12位和16位。
三、采样率采样率是指AD数模转换芯片在单位时间内采集和转换模拟信号的次数。
采样率越高,芯片能够更准确地还原模拟信号的变化,提高信号的重构精度。
采样率的单位一般是每秒采样点数(Samples Per Second,简称SPS)或赫兹(Hz),常见的采样率有1ksps、100ksps和1Msps等。
四、信噪比信噪比(Signal-to-Noise Ratio,简称SNR)是衡量AD数模转换芯片信号质量的重要指标。
它表示芯片输出的数字信号与输入的模拟信号之间的信号强度比。
信噪比越高,表示芯片输出的数字信号中噪声成分越少,信号的纯净度和准确度越高。
信噪比的单位一般是分贝(dB),常见的信噪比有60dB、80dB和100dB等。
五、功耗功耗是指AD数模转换芯片在工作过程中所消耗的能量。
功耗的大小直接关系到芯片的工作稳定性和散热要求。
一般来说,功耗越低,芯片的工作效率越高,使用寿命也越长。
功耗的单位一般是瓦特(W)或毫瓦(mW),常见的功耗有1mW、10mW和100mW 等。
六、工作电压工作电压是指AD数模转换芯片所需的电源电压。
工作电压的选择直接关系到芯片的适用场景和电路设计。
一般来说,工作电压越低,芯片在低电压环境下的工作能力越强,适用范围也越广。
工作电压的单位一般是伏特(V),常见的工作电压有3.3V、5V和12V等。
AD精度与分辨率
AD精度与分辨率最近做了一块板子,当然考虑到元器件的选型了,由于指标中要求精度比较高,所以对于AD的选型很慎重。
重。
很多人对于精度和分辨率的概念不清楚,这里我做一下总结,希望大家不要混淆。
我们搞电子开发的,经常跟“精度”与“分辨率”打交道,这个问题不是三言两语能搞得清楚的,在这里只作抛砖引玉了。
抛砖引玉了。
简单点说,“精度”是用来描述物理量的准确程度的,而“分辨率”是用来描述刻度划分的。
从定义上看,这两个量应该是风马牛不相及的。
(是不是有朋友感到愕然^_^)。
很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。
简单做个比喻:有这么一把常见的塑料尺(中学生用的那种),它的量程是10厘米,上面有100个刻度,最小能读出1毫米的有效值。
那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米,或者量程的1%;而它的实际精度就不得而知了(算是0.1毫米吧)。
当我们用火来烤一下它,并且把它拉长一段,然后再考察一下它。
我们不难发现,它还有有100个刻度,它的“分辨率”还是1毫米,跟原来一样!然而,您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么?(这个例子是引用网上的,个人觉得比喻的很形象!)回到电子技术上,我们考察一个常用的数字温度传感器:AD7416。
供应商只是大肆宣扬它有10位的AD,分辨率是1/1024。
那么,很多人就会这么欣喜:哇塞,如果测量温度0-100摄氏度,100/1024……约等于0.098摄氏度!这么高的精度,足够用了。
但是我们去浏览一下AD7416的数据手册,居然发现里面赫然写着:测量精度0.25摄氏度!所以说分辨率跟精度完全是两回事,在这个温度传感器里,只要你愿意,你甚至可以用一个14位的AD,获得1/16384的分辨率,但是测量值的精度还是0.25摄氏度^_^ 所以很多朋友一谈到精度,马上就和分辨率联系起来了,包括有些项目负责人,只会在那里说:这个系统精度要求很高啊,你们AD的位数至少要多少多少啊……其实,仔细浏览一下AD的数据手册,会发现跟精度有关的有两个很重要的指标:DNL和INL。
AD转换技术
几种A/D转换技术的介绍:(1)直接转换ADC直接转换ADC也称“闪电”式(Flash),这种结构的ADC速度极快,所有位的转换同时完成,但要求高密度集成数量巨大的比较器,如图4所示,一个N位分辨率的转换器需要2N-1个比较器。
参考电压由一个电阻网络设定,彼此相差VReF/2N,当输入电压NiN加上以后,所有比较器将 V1N与各自的参考电压值进行比较。
输出经一个编码逻辑单元编码后产生转换器的并行 N位数据输出,虽然直接转换 ADC 具有最快的速度,(目前可达几个GHz),但其分辨率受到集成度的限制,其过大的输入电容及大量的比较器产生的功率耗散,都将使该种转换器的应用受到影响。
(2)逐次逼近ADC逐次逼近ADC或称为位权转换技术,这种结构如图 5,采用一个比较器和一个N位数模转换器(DAC)和一个逐次逼近寄存控制器(SAR)等组成,当开始转换时,SAR将高位设置为 1, DAC将该值转换模拟量后由比较器与输入电压进行比较,当高于输入电压时则SAR 将第 1位设为 0,同时设置第二位为 1进行下一次比较,当 DAC电压低于输入电压时 SAR 将该位设为 1,同时设置下一位为 1,这样直到第 N位设置并判断完成后, SAR将此比较结果作为 ADC的输出。
这种转换技术具有功耗较低,很低的生产成本,但其输入带宽低,采样速率不高(最高达1MSPS)。
(3)积分型ADC积分型ADC又称双斜率转换技术,它包括两个主要部分,一部分电路采样并量化输入电压,产生一个时域间隔,另一部分产生脉冲序列,再由一个记数器将其转换成数字量。
如图6,图7,积分型 ADC的速度和带宽都非常低,但它们抑制高频噪声和固定的低频干扰的能力很强。
(4) ∑-ΔA DC∑-Δ转换器又称过采样转换器,这种转换器由∑-Δ调制器及数字滤波器和1位DAC构成,如图8,输入信号送入∑-ΔADC后被1位DAC进行高速量化,经过数字滤波处理后,得到转换记录。
AD9226
12位高速AD转换器AD92260引言随着半导体技术、集成技术和计算机技术的飞速发展,数字技术已经渗入到科研、生产和生活的各个领域。
像数字仪器、数字通讯、数字电器和数字控制等以数字技术为基础的产品和系统层出不穷。
而对于自然界中广泛的以模拟信号为主的物理信号的数字技术处理,必然面临着模拟信号转换成数字信号的采集过程。
于是,在数字电路设计向着高速、超高速的方向发展的同时,与之相匹配的数据采集系统必须具有更高的采样速率,同时能提供更丰富的原始数据信息。
A/D转换器的基本原理:典型的A/D转换器一般包括前置滤波器、采样/保持电路、量化电路和编码电路。
前置滤波被称为抗混叠滤波,是为了防止高频信号混叠到A/D转换器的基带内。
混叠滤波通常是由A/D转换器本身的带宽限制特性来实现。
紧接着是采样/保持电路,这个电路在采样时钟的控制下对输入信号进行采样,使其成为时间离散信号;保持电路则在转换过程中保持采样值不变。
A/D转换器将采样到的模拟信号转换成相应的输出代码,这段时间被称为A/D转换器的转换时间。
转换通过量化步骤来完成。
量化和编码过程就是实际的转换过程,将时间离散的信号量转化为最接近的二进制码输出。
1概述AD9226是ADI公司生产的单片、单电源供电、12位精度、65Msps高速模数转换器,片内集成高性能的采样保持放大器(sample-and-hold amplifier SHA)和参考电压源。
AD9226采用带有误差校正逻辑的多级差分流水结构,以保证在65Msps采样率下获得精确的12位数据。
同时,AD9226还具有较低的功耗(475mw)和较高的信噪比(69dB)。
2主要特性2.1 引脚功能AD9226有28-Lead SSOP(28脚窄间距小外型塑封)和48-Lead LQFP(48脚薄型四方扁平封装)两种封装格式。
首先以28-Lead SSOP为例介绍,其引脚分布如图1所示:图1功能定义为:DRVDD为数字电源引脚,工作电压3V/5V。
adc dnl和inl matlab代码
adc dnl和inl matlab代码关于ADC DNL和INL的Matlab代码的主题写一篇1500-2000字的文章,我们需要围绕ADC (Analog-to-Digital Converter)的基本概念和原理进行阐述,并解释什么是ADC的Differential Nonlinearity(DNL)和Integral Nonlinearity(INL)。
接下来,我们将详细介绍如何使用Matlab编写代码来进行ADC的DNL和INL分析。
首先,我们需要了解什么是ADC。
ADC是一种电子设备,用于将模拟电信号转换为数字信号。
在现代电子系统中,ADC经常被用于将模拟传感器的输出转换为数字数据,以便进行数字信号处理和存储。
在ADC的工作过程中,有两个关键的非线性参数需要考虑,即DNL和INL。
DNL是指ADC输出的相邻数字代码之间的差异,而INL是指ADC输出与理想线性输出之间的差异。
对于高精度和高性能的ADC而言,这两个参数将会是评估其性能和准确性的重要指标。
接下来,我们将详细介绍如何使用Matlab编写代码来进行ADC的DNL 和INL分析。
首先,我们需要准备一个输入信号来模拟ADC的输入。
在这里,我们可以使用Matlab中的随机信号生成函数来生成一个合适的输入信号。
matlab生成一个输入信号Fs = 1000; 采样率t = 0:1/Fs:1-1/Fs; 时间向量x = sin(2*pi*100*t) + sin(2*pi*200*t); 输入信号,包含两个频率为100Hz和200Hz的正弦波然后,我们需要将模拟信号输入到ADC中,然后获取ADC的数字输出。
这可以通过使用Matlab的数据采样函数来实现。
matlabADC转换bits = 12; ADC的比特数max_value = 2^bits - 1; ADC的最大值adc_output = round(x*max_value/2); 模拟信号到数字信号转换现在,我们可以计算ADC的DNL和INL了。
AD转换器介绍
D/A 转换器是将输入的二进制数字量转换成模拟量,以电压或电流的形式输出.D/A 转换器实质上是一个译码器(解码器)。
一般常用的线性D/A 转换器,其输出模拟电压uO 和输入数字量Dn 之间成正比关系。
UREF 为参考电压。
uO =DnUREF将输入的每一位二进制代码按其权值大小转换成相应的模拟量,然后将代表各位的模拟量相加,则所得的总模拟量就与数字量成正比,这样便实现了从数字量到模拟量的转换。
D/A 转换器一般由数码缓冲寄存器、模拟电子开关、参考电压、解码网络和求和电路等组成. 数字量以串行或并行方式输入,并存储在数码缓冲寄存器中;寄存器输出的每位数码驱动对应数位上的电子开关,将在解码网络中获得的相应数位权值送入求和电路;求和电路将各位权值相加,便得到与数字量对应的模拟量。
开关Si 的位置受数据锁存器输出的数码di 控制:当di=1时,Si 将对应的权电阻接到参考电压UREF 上;当di=0时,Si 将对应的权电阻接地.权电阻网络D/A 转换器的特点①优点:结构简单,电阻元件数较少;②缺点:阻值相差较大,制造工艺复杂。
2. 倒T 型电阻网络D/A 转换器3. 电阻解码网络中,电阻只有R 和2R 两种,并构成倒T 型电阻网络。
当di=1时,相应的开关Si 接到求和点;当di=0时,相应的开关Si 接地.但由于虚短,求和点和地相连,所以不论开关如何转向,电阻2R 总是与地相连。
这样,倒T 型网络的各节点向上看和向右看的等效电阻都是2R ,整个网络的等效输入电阻为R 。
倒T 型电阻网络D/A 转换器的特点:①优点:电阻种类少,只有R 和2R ,提高了制造精度;而且支路电流流入求和点不存在时间差,提高了转换速度。
②应用:它是目前集成D/A 转换器中转换速度较高且使用较多的一种,如8位D/A 转换器DAC0832,就是采用倒T 型电阻网络。
三、D/A 转换器的主要技术指标1。
分辨率分辨率用于表征D/A 转换器对输入微小量变化的敏感程度。
AD转换器参数的解释
AD转换器参数的解释1)分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与2n的比值。
分辩率又称精度,通常以数字信号的位数来表示。
2) 转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。
积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD,逐次比较型AD是微秒级属中速AD,全并行/串并行型AD可达到纳秒级。
采样时间则是另外一个概念,是指两次转换的间隔。
为了保证转换的正确完成,采样速率(Sample Rate)必须小于或等于转换速率。
因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。
常用单位是ksps和Msps,表示每秒采样千/百万次(kilo / Million Samples per Second)。
3)量化误差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辩率而引起的误差,即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD(理想AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。
通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1/2LSB。
4)偏移误差(Offset Error) 输入信号为零时输出信号不为零的值,可外接电位器调至最小。
5)满刻度误差(Full Scale Error) 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。
6)线性度(Linearity) 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移,不包括以上三种误差。
其他指标还有:绝对精度(Absolute Accuracy) ,相对精度(Relative Accuracy),微分非线性,单调性和无错码,总谐波失真(Total Harmonic Distotortion缩写THD)和积分非线性。
AD的选择,首先看精度和速度,然后看是几路的,什么输出的比如SPI或者并行的,差分还是单端输入的,输入范围是多少,这些都是选AD需要考虑的。
DA 呢,主要是精度和输出,比如是电压输出啊,4-20mA电流输出啊,等等。
AD转换器的误差分析
模数转换器的误差分析赵磊吴丽萍韩媛媛河北工业大学 (2006-05-3110:02)分类:技术版块现代测试系统和现代工业应用系统中,模数转换器(ADC)是不可或缺的元器件之一.由于ADC的广泛应用,一般数据采集系统都由传感器电路和ADC构成.但很多时候,数据采集系统所表现的性能往往低于预期值.出现这种情况,人们首先考虑的原因是传感器和信号调理电路的非线性以及被测试参数的稳定性和准确性.但实际上,ADC的性能指标也是数据采集系统性能下降的重要原因.本文的目的是以MAXIM公司生产14位,8通道,同步采样ADC转换器MAX1324为例,解释最常见的误差源,并介绍进行上述误差补偿的方法.某些误差补偿的方法理解和实施起来都比较容易,而有些方法则不那么显浅易懂.如果采用方法得当的话,可大幅提高系统的整体性能.一、系统误差性能分析数据采集系统的误差是信号通道上的每个元器件所贡献的误差项的总和.因此总误差的均方根可由下式给出: .其中,E 代表某个特定元器件的误差项.作为具体分析,假定数据采集系统允许0.1%的误差或者说需要l0位的精度.在这种情况下,如果采用l0位分辨率的ADC显然是不合要求的.如果采用l2位的转换器,我们可能会想当然地认为精度已经足够高,但是在没有仔细检查其规格说明书之前,我们并不能保证该转换器就具有l2位的性能(实际情况可能更好或者更糟).例如,一个具有±4LSB积分非线性误差(INL)的l2位ADC,在其他误差都修正的情况下,只能提供10位的精度,或者说提供0.1的精度,而一个具有0.5LSB INL的器件则可以提供0.0122的误差或者13位的精度.在我们假定的数据采集系统中,若ADC 允许0.075的误差(或ll位精度),而留给其他电路的误差余量为0.025,这其中包括传感电路、前端信号调理电路(运放、多路复用器等等),或许还有DAC、PWM 及其他模拟电路.二、ADC直流性能分析模数转换器的直流性能包括微分非线性、积分非线性、失调和增益误差以及其他误差.模数转换器一般以LSB为单位提供各种误差.其相应关系可以表示为:ERR =LSB/2n.其中,n为模数转换器的转换位数,LSB为以LSB为单位的最大误差,ERR为以百分号为单位的误差.1.微分非线性微分非线性(DNL)误差揭示的是一个输出码与其相邻码之间的间隔.这个间隔通过测量输入电压的幅度变化,然后转换成以LSB为单位后得到.当输入电压扫过ADC的工作范围时,所有输出码组合(全“0”到全“1”)会依次出现在转换器的输出端.这种关系称作“无丢码”.但实际上由于器件的微分非线性,常常出现以下几种情况.当DNL误差小于±1LSB时,不会出现丢码的现象,如图1(-0.5LSB无丢码);当DNL误差等于±1LSB时,生产厂商会特别声明是否丢码(如图1:1LSB无丢码,图2:-1LSB丢10码);当DNL误差大于±1LSB时有丢码(如图3:当VIN =V0时,可能为01,l0,ll码).微分非线性(DNL)误差与丢码之间的关系如表1.而MAX1324的DNL误差为±1LSB,声明为无丢码,所以具有14位精度.在一定条件下可以允许丢码的存在.因为一般说来,同系列产品在性能条件不同时价格相差较大,在满足性能要求的前提下,选购低等级的ADC将大幅度节省元件成本,同时又满足系统要求.2.积分非线性积分非线性(INL)定义为微分非线性(DNL)误差的积分.在实际分析ADC精度时,一般采用INL误差.INL误差定义为转换器测量结果与理想转换函数的差.其相应关系可以表示为:ERR=LSB/2n.积分非线性(INL)误差各种表示之间的关系如表2.而MAX1324的INL误差为±1.5LSB,声明为无丢码(14位精度),则它的分辨率误差是:ERR=LSB/214=1.5/214=0.0091552%.3.失调和增益误差失调误差也称为零漂,是指系统在0V输入电压时或其附近时ADC产生的漂移.对于失调误差的修正,可以比较容易利用微控制器(μC)或数字信号处理器(DSP)进行修正.如果转换器允许双极性输入信号,操作将非常简单.对于双极性系统,失调误差只是平移了转换函数,但并没有减少可用编码的数量(如图4所示).双极性系统失调误差的修正有两种方法.一种方法是可以简单地平移X轴和Y轴,使负满度点(FS1-+OFFSET)与单极性的零点相对应,就能简单地消除失调误差.另一种方法是采用迭代法,首先给ADC输入施加一个0V电压并执行一次转换,转换结果反应了双极性零点失调误差,然后确定负满度点,并围绕它进行调节增益误差,如此反复进行直到零漂修正完毕.我们以MAX1324为例说明失调误差与输入电压的关系.MAX1324的失调误差为±3LSB,相当于±0.9155mV的输入电压误差(以5V为基准作参考电压),在进行失调误差修正时必须于扣除3个码以补偿失调电压,而在失调误差为+3LSB时满量程电压值就变成了4.0845V,超过上述电压值就会产生溢出现象;在失调误差为-3LSB时,假设对于单极性输入,在0~0.9155mV之间,输出均为零,直到0.9155mV 时才出现第一次跳变,这同样使ADC动态范围变小了.增益误差定义为满度量程误差减去失调误差.满度误差在转换函数曲线上最后一次ADC跳变处进行测量,并和理想ADC转换函数进行比较.继续以MAX1324为例说明增益误差的含义.MAX1324的增益误差为±4LSB,那么在5V参考电压的条件下其相应的电压误差4.9988V和5.0012V,这两种情况都使系统性能受到影响.对-4LSB,高端的4个码无效;对于+4LSB,输入电压的动态范围低了.总之,对于失调误差和增益误差可以通过软件实现误差的修正.4.温漂温漂在数据采集系统中是一个相当重要的指标,但往往被忽略.在工业应用中,由于环境温度的变化,系统温漂可能会严重影响系统精度.对有些系统来讲,参考电压的精度不是个大问题,因为温度被保持恒定,避免了温度偏移的影响.还有一些系统采用一种比例测量法,用同一信号源激励传感器和参考电压,可以消除基准引起的误差,因为激励源和基准同时漂移,漂移误差相互抵消.也有系统用补偿手段消除基准漂移.5.基准无论是内部基准或者外部基准,它都是ADC的一个最大的潜在误差源.在很多情况下内置于芯片内部的基准源都没有严格的规格,而外部基准往往需要精密电源,与基准有关的误差源包括温漂、电压噪声以及负载调整等.在实用的ADC系统中,还有一些误差源,如码源噪声、失调温漂、增益漂移,它们在某种条件下,可能会对系统精度产生影响,但只要采用适当的手段就可以使相应误差最小,进而不会影响系统精度.三、交流特性在实际数据采集系统中,很多情况下输入模拟信号是交流信号.仅有DNL和INL符合系统要求并不能说明ADC能同样合格地处理交流信号.因为DNL和INL是在直流条件下测试的.ADC系统中的交流信号指标差要有信一噪比(SNR)、信号-噪声加失真比(SINAD)、总谐波失真(THD)以及无杂散动态范围(SFDR).在ADC系统中,SINAD比SNR更准确描述被测信号与杂散信号的关系,大多数ADC列出SINAD 而不采用SNR.对于一个理想的ADC:SINAD=(6.02×N+1.76)dB其中N为转换器的位数.所以理想的l2为转换器,SINAD为74dB.而对上式进行变换可得:N=(SINAD-1.76)/6.02这个方程式为等效位数的定义,即ENOB.在实际应用时我们关注SINAD为最小值时的等效位数,该位数是信号频率逐渐逼近Nyquist上限时,SINAD因THD的增加而达到的极限值.以MAX1324为例,其极限值为70dB,等效位数为14位,即有0.7LSB的误差或0.017的精度.四、应用分析假设我们的系统允许0.1%的误差,且ADC允许0.075%的误差,并且假设我们需要测试的直流信号.如果我们选用MAX1324,其具有±1LSB的DNL误差,±1.5LSB的INL误差(0.0366%),±3LSB的失调误差(0.0732%),±4LSB的增益误差(0.0977%),5ppm/℃的温漂系数,在50℃的范围内产生0.025%的误差,共计0.0616%的误差.还有0.0134%的误差供基准电压源使用,该误差允许存在67μV 的峰-峰值电压噪声(5V基准电压),若考虑负载(ADC)电流对基准的影响,其电压噪声会略小.在这种情况下,基准电压源可以满足上述条件,而且也有比较多的选择余地.以上例子我们没有讨论交流性能.若在实际数据采集系统中交流信号是被测信号,还必须考虑交流信号的误差,并作进一步的分析.五、结束语一个性能良好的数据采集系统不仅仅是设计原理的优化及其实现方法,系统的误差分析是设计成本和性能指标的必要前提条件.只有充分考虑系统各部分的误差才能使系统更好地满足设计性能要求.。
adc inl 计算方式
0164.见微知著据说,古罗马有个皇帝,常派人观察那些第二天就要被送上竞技场与猛兽空手搏斗的死刑犯,看他们在等死的前一夜是怎样的表现。
如果发现这些犯人中,居然有能够呼呼大睡而面不改色的人,便偷偷在第二天早上将他释放,然后训练成带兵的猛将。
古时中国有个皇帝,在接见新来的臣子时,总是故意叫他们在外面等待,迟迟不予理睬,再偷偷看这些人的表现,并对那些悠然自得、毫无焦躁之容的臣子刮目相看。
甚至那些养鸟的行家,在选鸟的时候,都要故意去惊吓那些鸟,绝不取那稍受一点儿惊吓,就扑扑拍翅、乱成一团的鸟。
前面三个例子中的强者,很可能天生就有较强的稳定性或忍耐力。
但换个角度来想,如果一个人从小就受坚忍的训练,一只鸟从小就在人群里待着,也可能有较佳的表现。
美国总统约翰?肯尼迪的父亲,为了让儿子见识大场面,曾经专程带着约翰?肯尼迪飞到巴黎去参加一个交际盛会。
因为他不仅要求孩子有好的礼貌,懂得如何与人寒暄,更希望约翰?肯尼迪有风采、有品味!所以有人说:老肯尼迪是从孩子小的时候,就训练他成为总统。
许多公司,在每年冬天的时候,都送他们的员工到寺庙里接受戒律的考验。
受训期间,学员要忍受没有暖炉的严寒,夜里不准躺着睡觉,坐禅时稍有不专心,就要以戒板抽打背部,且不许喊痛。
正因为如此,他们能忍别人所不能忍,专注于别人所不易专注,因而在国际商业舞台上有杰出的表现。
从这些事例中可以看出:一个人的胸怀、气度、风范,常常可以由日常行为中表现出来,所以,我们要从细微之处锻炼自己,才能在生活中、工作中有良好的表现。
见微知著,在细微之处多加注意的人,才能成就一番事业。
哲学多棱镜哲理点睛素材透析课时索引任何事物的发展总是从量变开始的,量变是质变的必要准备,质变是量变的必然结果。
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见微知著,在细微之处多加注意的人,才能成就一番事业。
AD转换器的参数介绍
AD转换器的参数介绍分辨率、参考电压这些地球⼈都知道的就不说了。
当“参考电压”和“分辨率”被确定后,每两个数值间的差值,即“步进量”。
上⾯的“步进量”在AD中称为1LSB(最低有效位,Least Significant Bit)所代表的电压值。
以5V参考电压、10位精度的AD为例1LSB能够表⽰的电压值为:1LSB所表⽰的电压值 = 参考电压5V / (0x3FF + 1)= 4.88mv对任何AD来说,量化后输出的数字信号值都是以1LSB的电压值步进的,介于1LSB之间的电压将按照⼀定的规则进⾏⼊位或舍弃,这个过程中造成的误差被称为“量化误差”,量化误差属于原理性误差,是⽆法消除的。
0.5 LSB的⾮线性度:在修正了偏移误差和增益误差后,所有转换后得到的数字信号值与实际输⼊电压信号间的误差,以1LSB的倍数为计量单位来度量。
+2 ~ -2LSB 的绝对精度:将所有的误差因素计⼊后,所有转换后得到的数字信号值与实际输⼊电压信号间的误差,以1LSB的倍数为计量单位来度量。
13 - 260 us 的转换时间:最⾼分辨率时的采样率⾼达15ksps:这两项都是描述AD的转换速度的。
逐次逼近型AD的转换⼯作在时钟的指导下进⾏。
时钟速度越⾼,对应的转换时间越短,但要牺牲转换精度作为代价。
13 - 260 us 的转换时间是指连续转换模式下,通过时钟选择所能得到的转换时间。
基于睡眠模式的噪声抑制器:为了进⼀步降低AD转换时的噪声,AVR允许在AD转换时将CPU转⼊睡眠模式。
注:当AREF上连接有其他它电压基准源时,绝对不要选择内部1.1V电压基准源,否则将导致两个电压基准源短路,烧毁器件!在选择内部1.1V电压基准源时,仅能在AREF端接⼀个⾼频特性好、漏电流⼩的电容器(例如瓷⽚电容)以帮助稳定内部电压基准源的输出电压。
【2017年整理】高速模数转换器(ADC)的INLDNL测量
高速模数转换器(ADC)的INL/DNL测量摘要:尽管积分非线性和微分非线性不是高速、高动态性能数据转换器最重要的参数,但在高分辨率成像应用中却具有重要意义。
本文简要回顾了这两个参数的定义,并给出了两种不同但常用的测量高速模数转换器(ADC)的INL/DNL的方法。
近期,许多厂商推出了具有出色的静态和动态特性的高性能模数转换器(ADC)。
你或许会问,“他们是如何测量这些性能的,采用什么设备?”。
下面的讨论将聚焦于有关ADC两个重要的精度参数的测量技术:积分非线性(INL)和微分非线性(DNL)。
尽管INL和DNL对于应用在通信和高速数据采集系统的高性能数据转换器来讲不算是最重要的电气特性参数,但它们在高分辨率成像应用中却具有重要意义。
除非经常接触ADC,否则你会很容易忘记这些参数的确切定义和重要性。
因此,下一节给出了这些定义的简要回顾。
INL和DNL的定义DNL误差定义为实际量化台阶与对应于1LSB的理想值之间的差异(见图1a)。
对于一个理想ADC,其微分非线性为DNL = 0LSB,也就是说每个模拟量化台阶等于1LSB (1LSB = V FSR/2N,其中V FSR为满量程电压,N是ADC的分辨率),跳变值之间的间隔为精确的1LSB。
若DNL误差指标≤ 1LSB,就意味着传输函数具有保证的单调性,没有丢码。
当一个ADC的数字量输出随着模拟输入信号的增加而增加时(或保持不变),就称其具有单调性,相应传输函数曲线的斜率没有变号。
DNL指标是在消除了静态增益误差的影响后得到的。
具体定义如下:DNL = |[(V D+1- V D)/V LSB-IDEAL - 1] |,其中0 < D < 2N - 2V D是对应于数字输出代码D的输入模拟量,N是ADC分辨率,V LSB-IDEAL是两个相邻代码的理想间隔。
较高数值的DNL增加了量化结果中的噪声和寄生成分,限制了ADC的性能,表现为有限的信号-噪声比指标(SNR)和无杂散动态范围指标(SFDR)。
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说起来都是教科书害人。
几乎所有的教科书、参考书、文献选编都只关心模数器件的分辨率和速度,而忽略了器件的精度。
而关系到器件精度的两个非常重要的参数就是INL值和DNL值。
小弟觉得非常有必要专门写一篇贴子来普及一下模数器件
精度这个重要的概念。
说精度之前,首先要说分辨率。
最近已经有贴子热门讨论了这个问题,结论是分辨率决不等同于精度。
比如一块精度0.2%(或常说的准确度0.2级)的四位半万用表,测得A点电压1.0000V,B电压1.0005V,可以分出B比A高0.0005V,但A点电压的真实值可能在0.9980~1.0020之间不确定。
那么,既然数字万用表存在着精度和分辨率两个指标,那么,对于ADC和DAC,除了分辨率以外,也存在精度的指标。
模数器件的精度指标是用积分非线性度(Interger NonLiner)即INL值来表示。
也有的器件手册用 Line arity error 来表示。
他表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值,和真实值之间误差最大的那一点的误差值。
也就是,输出数值偏离线性最大的距离。
单位是LSB(即最低位所表示的量)。
比如12位ADC:TLC2543,INL值为1LSB。
那么,如果基准4.095V,测某电压得的转换结果是1000,那么,真实电压值可能分布在0.999~1.001V之间。
对于DAC也是类似的。
比如DAC7512,INL值为8LSB,那么,如果基准4.095V,给定数字量1000,那么输出电压可能是0.992~1.008V之间。
下面再说DNL值。
理论上说,模数器件相邻量个数据之间,模拟量的差值都是一样的。
就相一把疏密均匀的尺子。
但实际并不如此。
一把分辨率1毫米的尺子,相邻两刻度之间也不可能都是1毫米整。
那么,AD C相邻两刻度之间最大的差异就叫差分非线性值(Differencial NonLiner)。
DNL值如果大于1,那么这个ADC甚至不能保证是单调的,输入电压增大,在某个点数值反而会减小。
这种现象在SAR(逐位比较)型ADC中很常见。
举个例子,某12位ADC,INL=8LSB,DNL=3LSB(性能比较差),基准4.095V,测A电压读数1000,测B
电压度数1200。
那么,可判断B点电压比A点高197~203mV。
而不是准确的200mV。
对于DAC也是一样的,某DAC的DNL值3LSB。
那么,如果数字量增加200,实际电压增加量可能在197~203mV之间。
很多分辨率相同的ADC,价格却相差很多。
除了速度、温度等级等原因之外,就是INL、DNL这两个值的差异了。
比如AD574,贵得很,但它的INL值就能做到0.5LSB,这在SAR型ADC中已经很不容易了。
换个便宜的2543吧,速度和分辨率都一样,但INL值只有1~1.5LSB,精度下降了3倍。
另外,工艺和原理也决定了精度。
比如SAR型ADC,由于采用了R-2R或C-2C型结构,使得高权值电阻的一点点误差,将造成末位好几位的误差。
在SAR型ADC的2^n点附近,比如128、1024、2048、切换权值点阻,误差是最大的。
1024值对应的电压甚至可能会比1023值对应电压要小。
这就是很多SAR型器件DN L值会超过1的原因。
但SAR型ADC的INL值都很小,因为权值电阻的误差不会累加。
和SAR型器件完全相反的是阶梯电阻型模数/数模器件。
比如TLC5510、DAC7512等低价模数器件。
比如75 12,它由4095个电阻串联而成。
每个点阻都会有误差,一般电阻误差5%左右,当然不会离谱到100%,更不可能出现负数。
因此这类器件的DNL值都很小,保证单调。
但是,每个电阻的误差,串联后会累加,因此INL值很大,线性度差。
这里要提一下双积分ADC,它的原理就能保证线性。
比如ICL7135,它在40000字的量程内,能做0.5LSB 的INL值(线性度达到1/80000 !!)和0.01LSB的DNL值.这两个指标在7135的10倍价钱内,是不容易被其他模数器件超越的。
所以7135这一类双积分ADC特别适合用在数字电压表等需要线性误差非常小的场
合。
还要特别提一下基准源。
基准源是测量精度的重要保证。
基准的关键指标是温飘,一般用ppm/K来表示。
假设某基准30ppm/K,系统在20~70度之间工作,温度跨度50度,那么,会引起基准电压30*50=1500ppm 的漂移,从而带来0.15%的误差。
温漂越小的基准源越贵,比如30ppm/K的431,七毛钱;20ppm/K的385,1块5;10ppm/K的MC1403,4块5;1ppm/K的LM399,14元;0.5ppm/K的LM199,130元。
该死的教科书害了一代学生。
说起来好笑的一个现象:我这边新来的学生大多第一次设计ADC电路的时候,基准直接连VCC,还理直气壮的找来N本教科书,书上的基准写了个网标:+5V。
天下的书互相抄,也就所有的学校的教科书都是基准接5V。
教科书把5V改成5.000V多好?学生就会知道,这个5V不是VCC。
或者提一下基准需要高稳定度,也好啊!
最后说一下Sigma-Delta型ADC,它比较特殊,对于精度,一般用直接用线性度表示,比如0.0015%.不说差分非线性值,而直接用有效分辨率来表示。
此外,Sigma-Delta型ADC还存许多怪脾气,难伺候。
ADC应用中被 bangzhu 发表于 2006-3-20 23:15 模拟技术←返回版面
好文受教:)
好文受教,我来作作后勤工作
总结:
(1)INL(Interger NonLinear,Linearity error)精度。
理解为单值数据误差,对应该点模拟数据由于元器件及结构造成的不能精确测量产生的误差。
(2)DNL(Differential NonLinear)差分非线性值。
理解为刻度间的差值,即对每个模拟数据按点量化,由于量化产生的误差。
例子:
(1)INL,精度
比如12位ADC:假设基准Vref=4.095V,那么1LSB=Vref/2^12=0.001V。
如果精度为1LSB,则它的单值测量误差0.001V*1=0.001V,比如测量结果1.000V,实际在1.000+/-0.001V范围。
如果精度为8LSB,则他的单值测量误差0.001V*8=0.008V,比如测量结果1.000V,实际在1.000+/-0.008V范围
(2)DNL,差分非线性值
比如12位ADC:假设基准Vref=4.095V,那么1LSB=Vref/2^12=0.001V。
不考虑精度,即精度为0LSB。
没有单值误差。
如果DNL=3LSB=0.001V*3=0.003V假设A实际电压为1.001V,B实际电压为1.003V。
理论上A点读数1.001V/1LSB=1001,B点读数1.003V/1LSB=1003,B-A=2,B>A,但由DNL=3LSB=0.003V,模拟数据间的量化误差有0.003V,那么B-A会在-1(2-3=-1)到+5(2+3=5)之间的某一个数。