ADC和DAC常用的56个技术术语

news2024/12/23 5:18:22

采集时间

采集时间是从释放保持状态(由采样-保持输入电路执行)到采样电容电压稳定至新输入值的1 LSB范围之内所需要的时间。采集时间(Tacq)的公式如下:

​混叠

根据采样定理,超过奈奎斯特频率的输入信号频率为“混叠”频率。也就是说,这些频率被“折叠”或复制到奈奎斯特频率附近的其它频谱位置。为防止混叠,必须对所有有害信号进行足够的衰减,使得ADC不对其进行数字化。欠采样时,混叠可作为一种有利条件。

孔径延迟

ADC中的孔径延迟(tAD)是从时钟信号的采样沿(下图中为时钟信号的上升沿)到发生采样时之间的时间间隔。当ADC的跟踪-保持切换到保持状态时,进行采样。

​孔径抖动

孔径抖动 (tAJ) 是指采样与采样之间孔径延迟的变化,如图所示。典型的ADC孔径抖动值远远小于孔径延迟值。

二进制编码(单极性)

标准二进制是一种常用于单极性信号的编码方法。二进制码(零至满幅)的范围为从全0 (00...000)到全1的正向满幅值(11...111)。中间值由一个1 (MSB)后边跟全0 (10...000)表示。该编码类似于偏移二进制编码,后者支持正和负双极性传递函数。

双极性输入

术语“双极性”表示信号在某个基准电平上、下摆动。单端系统中,输入通常以模拟地为基准,所以双极性信号为在地电平上、下摆动的信号。差分系统中,信号不以地为基准,而是正输入以负输入为参考,双极性信号则指正输入信号能够高于和低于负输入信号。

共模抑制(CMRR)

共模抑制是指器件抑制两路输入的共模信号的能力。共模信号可以是交流或直流信号,或者两者的组合。共模抑制比(CMRR)是指差分信号增益与共模信号增益之比。CMRR通常以分贝(dB)为单位表示。

串扰(Crosstalk)

串扰表示每路模拟输入与其它模拟输入的隔离程度。对于具有多路输入通道的ADC,串扰指从一路模拟输入信号耦合到另一路模拟输入的信号总量,该值通常以分贝(dB)为单位表示;对于具有多路输出通道的DAC,串扰是指一路DAC输出更新时在另一路DAC输出端产生的噪声总量。

微分非线性(DNL)误差

对于ADC,触发任意两个连续输出编码的模拟输入电平之差应为1 LSB (DNL = 0),实际电平差相对于1 LSB的偏差被定义为DNL。对于DAC,DNL误差为连续DAC编码的理想与实测输出响应之差。理想DAC响应的模拟输出值应严格相差一个编码(LSB)(DNL = 0)。(DNL指标大于或等于1LSB保证单调性。)(见“单调”。)

​数字馈通

数字馈通是指DAC数字控制信号变化时,在DAC输出端产生的噪声。在下图中,DAC输出端的馈通是串行时钟信号噪声的结果。

​动态范围

动态范围定义为器件本底噪声至其规定最大输出电平之间的范围,通常以dB表示。ADC的动态范围为ADC能够分辨的信号幅值范围;如果ADC的动态范围为60dB,则其可分辨的信号幅值为x至1000x。对于通信应用,信号强度变化范围非常大,动态范围非常重要。如果信号太大,则会造成ADC输入过量程;如果信号太小,则会被淹没在转换器的量化噪声中。

有效位数(ENOB)

ENOB表示一个ADC在特定输入频率和采样率下的动态性能。理想ADC的误差仅包含量化噪声。当输入频率升高时,总体噪声(尤其是失真分量)也增大,因此降低ENOB和SINAD(参见“信号与噪声+失真比(SINAD)”)。

加载-感应输出

一种测量技术,在电路的远端点加载电压(或电流),然后测量(检测)产生的电流(或电压)。例如,带有集成输出放大器的DAC有时就包含加载-感应输出。输出放大器可提供反相输入用于外部连接,反馈通路必须通过外部形成闭环。

全功率带宽(FPBW)

ADC工作时施加的模拟输入信号等于或接近转换器的规定满幅电压。然后将输入频率提高到某个频率,使数字转换结果的幅值降低3dB。该输入频率即为全功率带宽。

满幅(FS)误差

满幅误差为触发跳变至满幅编码的实际值与理想模拟满幅跳变值之差。满幅误差等于“失调误差+增益误差”,如下图所示。

​FS增益误差(DAC)

数/模转换器(DAC)的满幅增益误差为实际与理想输出跨距之差。实际跨距为输入设置为全1时与输入设置为全0时的输出之差。所有数据转换器的满幅增益误差都与选择用于测量增益误差的基准有关。

增益误差

ADC或DAC的增益误差表示实际传递函数的斜率与理想传递函数的斜率的匹配程度。增益误差通常表示为LSB或满幅范围的百分比(%FSR),可通过硬件或软件校准进行消除。增益误差等于满幅误差减去失调误差。

增益误差漂移

增益误差漂移指环境温度引起的增益误差变化,通常表示为ppm/°C。

增益一致性

增益一致性表示多通道ADC中所有通道增益的匹配程度。为计算增益的一致性,向所有通道施加相同的输入信号,然后记录最大的增益偏差,通常用dB表示。

尖峰脉冲

尖峰脉冲指MSB跳变时在DAC输出端产生的电压瞬态振荡,通常表示为nV?s,等于电压-时间曲线下方的面积。

谐波

周期信号的谐波为信号基频整数倍的正弦分量。

积分非线性(INL)误差

对于数据转换器,积分非线性(INL)是实际传递函数与传递函数直线的偏差。消除失调误差和增益误差后,该直线为最佳拟合直线或传递函数端点之间的直线。INL往往被称为“相对精度”。

​互调失真(IMD)

IMD是指由于电路或器件的非线性产生的原始信号中并不存在的新频率分量的现象。IMD包括谐波失真和双音失真。测量时,将其作为将所选交调产物(即IM2至IM5)的总功率与两个输入信号(f1和f2)的总功率之比。2阶至5阶交调产物如下:

·2阶交调产物(IM2):f1 + f2、f2 - f1

·3阶交调产物(IM3):2 x f1 - f2、2 x f2 - f1、2 x f1 + f2、2 x f2 + f1

·4阶交调产物(IM4):3 x f1 - f2、3 x f2 - f1、3 x f1 + f2、3 x f2 + f1

·5阶交调产物(IM5):3 x f1 - 2 x f2、3 x f2 - 2 x f1、3 x f1 + 2 x f2、3 x f2 + 2 x f1

最低有效位(LSB)

在二进制数中,LSB为最低加权位。通常,LSB为最右侧的位。对于ADC或DAC,LSB的权重等于转换器的满幅电压范围除以2N,其中N为转换器的分辨率。对于12位ADC,如果满幅电压为2.5V,则1LSB = (2.5V/212) = 610μV

MSB跳变

MSB跳变(中间刻度点)时,MSB由低电平变为高电平,其它所有数据位则由高电平变为低电平;或者MSB由高电平变为低电平,而其它数据位由低电平变为高电平。例如,01111111变为10000000即为MSB跳变。MSB跳变往往产生最严重的开关噪声(见尖峰脉冲)。

/b>单调

在序列中,如果对于每个n,Pn + 1总是大于或等于Pn,则说该序列单调增大;类似地,如果对于每个n,Pn + 1总是小于或等于Pn,则说该序列单调减小。对于DAC,如果模拟输出总是随DAC编码输入的增大而增大,则说该DAC是单调的;对于ADC,如果数字输出编码总是随模拟输入的增大而增大,则说该ADC是单调的。如果转换器的DNL误差不大于±1LSB,则能够保证单调。

最高有效位(MSB)

在二进制数中,MSB为最高加权位。通常,MSB为最左侧的位。

乘法DAC (MDAC)

乘法DAC允许将交流信号施加至基准输入。通过将感兴趣的信号连接至基准输入,并利用DAC编码缩放信号,DAC可用作数字衰减器。

无丢失编码

当斜线上升信号施加至ADC的模拟输入端时,如果ADC产生所有可能的数字编码,则该ADC无丢失编码。

奈奎斯特频率

奈奎斯特定理说明:ADC的采样率必须至少为信号最大带宽的两倍才能无失真地完整恢复模拟信号。该最大带宽被称为奈奎斯特频率。

偏移二进制编码

偏移二进制是一种常用于双极性信号的编码方法。在偏移二进制编码中,负向最大值(负向满幅值)用全0 (00...000)表示,正向最大值(正向满幅值)用全1 (11...111)表示。零幅由一个1 (MSB)后边跟全0 (10...000)表示。该方法与标准二进制类似,后者常用于单极性信号(参见二进制编码,单极性)。

​失调误差(双极性)

双极性转换器失调误差的测量与单极性转换器失调误差的测量类似,但在双极性传递函数的中间点测量零幅处的误差(参见失调误差单极性)

失调误差(单极性)

失调误差常称为“零幅”误差,指在某个工作点,实际传递函数与理想传递函数的差异。对于理想数据转换器,第一次跳变发生在零点以上0.5LSB处。对于ADC,向模拟输入端施加零幅电压并增加,直到发生第一次跳变;对于DAC,失调误差为输入编码为全0时的模拟输出。

失调误差漂移

失调误差漂移指环境温度引起的失调误差变化,通常表示为ppm/°C。

过采样

对于ADC,如果采样模拟输入的频率远远高于奈奎斯特频率,则称为过采样。过采样有效降低了噪底,所以提高ADC的动态范围。提高动态范围又进而提高了分辨率。过采样是Σ-Δ ADC的基础。

相位匹配

相位匹配表示施加至多通道ADC所有通道的完全相同信号的相位匹配程度。相位匹配指所有通道中的最大相位偏移,通常用度表示。

电源抑制比(PSRR)

电源抑制比(PSRR)指电源电压变化与满幅误差变化之比,以dB表示。

量化误差

对于ADC,量化误差定义为实际模拟输入与表示该值的数字编码之间的差异(参见“量化”)。

比例测量

施加至ADC电压基准输入的电压不是恒定电压,而是与施加至变送器(即负载单元或电桥)的信号成比例。这种类型的测量称为比例测量,它消除了基准电压变化引起的所有误差。下图中使用电阻桥的方法就是比例测量的一个例子。

分辨率

ADC分辨率为用于表示模拟输入信号的位数。为了更准确地复现模拟信号,就必须提高分辨率。使用较高分辨率的ADC也降低量化误差。对于DAC,分辨率与此类似:DAC的分辨率越高,增大编码时在模拟输出端产生的步进越小。

有效值(RMS)

交流波形的RMS值为有效直流值或该信号的等效直流信号。计算交流波形的RMS值时,先对交流波形进行平方以及时间平均,然后取其平方根。对于正弦波,RMS值为峰值的 2/2 (或0.707)倍,也就是峰-峰值的0.354倍。

采样率/频率

采样率或采样频率以“采样/秒”(sps)表示,指ADC采集(采样)模拟输入的速率。对于每次转换执行一次采样的ADC(如SAR、Flash ADC或流水线型ADC),采样速率也指吞吐率。对于Σ-Δ ADC,采样率一般远远高于数据输出频率。

建立时间

对于DAC,建立时间是从更新(改变)其输出值的命令到输出达到最终值(在规定百分比之内)之间的时间间隔。建立时间受输出放大器的摆率和放大器振铃及信号过冲总量的影响。对于ADC,采样电容电压稳定至1 LSB所需的时间小于转换器的捕获时间至关重要。

信纳比(SINAD)

SINAD是正弦波(ADC的输入,或DAC恢复的输出)的RMS值与转换器噪声加失真(无正弦波)的RMS值之比。RMS噪声加失真包括奈奎斯特频率以下除基波和直流失调以外的所有频谱成分。SINAD通常表示为dB。

信噪比(SNR)

信噪比(SNR)是给定时间点有用信号幅度与噪声幅度之比,该值越大越好。对于由数字采样完美重构的波形,理论上的最大SNR为满幅模拟输入(RMS值)与RMS量化误差(剩余误差)之比。理想情况下,理论上的最小ADC噪声仅包含量化误差,并直接由ADC的分辨率(N位)确定:

(除量化噪声外,实际ADC也产生热噪声、基准噪声、时钟抖动等。)

带符号二进制编码

带符号二进制编码方法中,MSB表示二进制数的符号(正或负)。所以,-2的8位表示法为10000010,+2的表示法为00000010。

摆率

摆率是DAC输出变化的最大速率,或者不会造成ADC数字输出错误的输入变化的最大速率。对于带有输出放大器的DAC,规定摆率通常是放大器的摆率。

小信号带宽(SSBW)

为测量小信号带宽,向ADC施加一个幅值足够小的模拟输入信号,其摆率不会限制ADC的性能。然后,扫描输入频率,直到数字转换结果的幅值降低3dB。小信号带宽往往受限于相关采样-保持放大器的性能。

无杂散动态范围(SFDR)

无杂散动态范围(SFDR)是基波(信号成分最大值)RMS幅值与第二大杂散成份(不包含直流失调)的RMS值之比。SFDR以相对于载波的分贝(dBc)表示。

总谐波失真(THD)

THD测量信号的失真成分,用相对于基波的分贝(dB)表示。对于ADC,总谐波失真(THD)是所选输入信号谐波的RMS之和与基波之比。测量时,只有在奈奎斯特限值之内的谐波被包含在内。

跟踪-保持

跟踪-保持往往也被称为“采样-保持”,指ADC的输入采样电路。跟踪-保持输入的最基本表示形式是模拟开关和电容(见图)。开关闭合时,电路处于“跟踪”模式;开关开路时,采样电容保持输入的最后瞬态值,电路处于“保持”模式。

转换噪声

转换噪声指引起ADC输出在相邻输出编码之间切换的输入电压变化范围。当增大模拟输入电压时,由于相关瞬态噪声的原因,触发每个编码发生跳变(编码边缘)的电压是不确定的。

二进制补码编码

二进制补码编码方法用于正数和负数编码,简化加法和减法计算。该编码方法中,-2的8位表示法为11111110,+2的表示法为00000010。

欠采样

欠采样技术中,ADC采样率低于模拟输入频率,该条件下将引起混叠。根据奈奎斯特定理,自然知道欠采样将丢失信号信息。然而,如果对输入信号进行正确滤波,以及正确选择模拟输入和采样频率,则可将包含信号信息的混叠成分从较高频率搬移至较低频率,然后进行转换。该方法有效地将ADC用作下变频器,将较高带宽信号搬移到ADC的有效带宽。要想该技术取得成功,ADC跟踪-保持电路的带宽必须能够处理预期的最高频率信号。

单极性

对于单端模拟输入ADC,单极性信号输入范围为零幅(通常为地)至满幅(通常为基准电压);对于差分输入ADC,信号输入范围为零幅至满幅,以正输入相当于负输入测量输入范围。

零幅误差

参见失调误差(单极性)。

—END—

原文:ADC和DAC常用的56个技术术语 - RFASK射频问问

关于RFASK射频问问

射频问问是在"微波射频网”系列原创技术专栏基础上升级打造的技术问答学习平台,主要围绕射频芯片、微波电路、天线、雷达、卫星等相关技术领域,致力于为无线通信、微波射频、天线、雷达等行业的工程师,提供优质、原创的技术问答、专栏文章、射频课程等学习内容。更多请访问:RFASK射频问问 - 射频技术研发服务平台 | 技术问答、专栏文章、射频课程

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/582240.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

一图看懂 importlib_metadata 模块:用于提供第三方访问Python包的元数据的库,资料整理+笔记(大全)

本文由 大侠(AhcaoZhu)原创,转载请声明。 链接: https://blog.csdn.net/Ahcao2008 一图看懂 importlib_metadata 模块:用于提供第三方访问Python包的元数据的库,资料整理笔记(大全) 🧊摘要🧊模块…

rpm 方式部署 MongoDB

文章目录 rpm 方式部署 MongoDB1. 下载 rpm 包2. 上传到服务器3. 执行安装4. 启动5. 登陆6. 开启远程登陆7. 测试远程登陆8. 开启 auth 认证9. 远程登陆验证 rpm 方式部署 MongoDB 参考地址:https://blog.csdn.net/baidu_23491131/article/details/127664931 1. 下载…

PixiJS 源码深入解读:用于循环渲染的 Ticker 模块

大家好,我是前端西瓜哥。这次来看看 PixiJS 的 Ticker 模块源码。 Ticker 的作用是 在下一帧绘制前调用监听器,PixiJS 使用它来不断对画面进行重绘。 版本为 7.2.4。 使用 在我们 实例化 PIXI.Application 时,PIXI.Application 内部注册的…

国内免费可用的ChatGPT网站【实时更新】

文章目录 1.什么是ChatGPT2.ChatGPT的基础技术3.ChatGPT工作原理4.ChatGPT应用场景5.ChatGPT局限性6.ChatGPT的未来发展7.国内免费ChatGPT镜像写在最后 ChatGPT国内能用吗:ChatGPT在国内是无法使用的。你肯定要问我怎样才能体验到ChatGPT的神奇魔力呢?文…

Linux-0.11 kernel目录进程管理system_call.s详解

Linux-0.11 kernel目录进程管理system_call.s详解 模块简介 本节主要介绍了在Linux-0.11中关于系统调用的相关实现。Linux-0.11使用int 0x80中断以及eax寄存器中存储的功能号去调用内核中所提供的功能,在系统调用发生的过程中伴随着用户态向内核态的主动切换。 需…

App开发需要了解的基本开发技术

近年来,随着智能手机的普及和互联网的高速发展,移动端 APP应用开发越来越受到人们的欢迎。现在,应用程序开发已成为一项热门职业,并成为许多人寻求高薪职业的首选。然而,要成功地在移动端 APP中应用程序,开…

分享几封好用的外贸人催单模版

给外贸人说在前面: 虽然说是催单模版,但是请带入你们公司产品,你们客户具体情况来套入,不能一模一样,再好的模版,再好的话术,大家一起用,就成了毫无价值的废料。 请灵活运用&#…

【阿里巴巴国际站API接口】商品详情接口,代码封装系列

为了进行电商平台 alibaba 的API开发,首先我们需要做下面几件事情。 1)开发者注册一个账号 2)然后为每个alibaba应用注册一个应用程序键(App Key) 。 3)下载 alibaba API的SDK并掌握基本的API基础知识和调用 4&#xf…

Linux一学就会——线程互斥

Linux一学就会——线程互斥 Linux线程的互斥 进程线程间的互斥相关背景概念 临界资源:多线程执行流共享的资源就叫做临界资源 临界区:每个线程内部,访问临界自娱的代码,就叫做临界区 互斥:任何时刻,互斥…

Python3数据分析与挖掘建模(3)探索性数据分析

1. 概述 探索性数据分析(Exploratory Data Analysis,EDA)是一种数据分析的方法,用于探索和理解数据集的特征、关系和分布等。EDA旨在揭示数据中的模式、异常值、缺失值等信息,并为后续的分析和建模提供基础。以下是关…

20-01 走进微服务与Spring Cloud

Java架构师系列导航目录 认识SpringCloud——外带全家桶 Alibaba组件库 Nacos 中心化动态配置 持久化规则服务发现(DNS RPC)权重路由无缝SC K8s Sentinel(流控组件) 突发流量、削峰填谷、流量整形实时熔断实时监控大盘 S…

汽车和地铁的无人驾驶了解

01汽车无人驾驶技术 汽车相对地铁列车,控制设备的安装空间较为有限,不同车辆的个体差异较大,其无人驾驶技术的实现方案需要更简约,主流的方案通常是通过多种车载传感器(如摄像头、激光雷达、毫米波雷达、北斗/GPS、惯性…

实时频谱-3.1实时频谱分析仪测量

RSA 测量类型 泰克RSA 可以在频域、时域、调制域和统计域中工作。 频域测量 基本频域测量是实时 RF 数字荧光显示(DPX)频谱显示测量、频谱显示测量和频谱图显示测量功能。 DPX 频谱 DPX 频谱测量对 RSA 发现其它分析仪漏掉的难检信号的能力至关重要。在所有泰克 RSA 中&am…

聚观早报|知乎发布搜索聚合开始内测;苹果7月关闭我的照片流服务

今日要闻:知乎发布“搜索聚合”即日开启内测;iOS版ChatGPT下载量突破50万次;苹果7月关闭“我的照片”流服务;首款国产介入手术机器人亮相;马斯克回应多年前嘲笑比亚迪 知乎发布“搜索聚合”即日开启内测 5 月 28 日消…

ChatGTP全景图 | 背景+技术篇

引言:人类以为的丰功伟绩,不过是开端的开端……我们在未来100年取得的技术进步,将远超我们从控制火种到发明车轮以来所取得的一切成就。——By Sam Altman 说明:ChatGPT发布后,我第一时间体验了它的对话、翻译、编程、…

Linux-0.11 kernel目录进程管理asm.s详解

Linux-0.11 kernel目录进程管理asm.s详解 模块简介 该模块和CPU异常处理相关,在代码结构上asm.s和traps.c强相关。 CPU探测到异常时,主要分为两种处理方式,一种是有错误码,另一种是没有错误码,对应的方法就是error_c…

Logisim 头歌 16位海明编码电路设计 图解及代码(计算机组成原理)

努力是为了不平庸~ 学习的最大理由是想摆脱平庸,早一天就多一份人生的精彩;迟一天就多一天平庸的困扰。 急的同学请直接点击目录跳到下方解答处!! 目录 图解: 代码题解(免费): 实…

SpringCloudConfigServer配置刷新优化方案

前一文章《SpringCloudConfigServer配置中心使用与刷新详解》 介绍了Spring Cloud原生配置中心的部署方案,以及配置变更时的刷新方案。 通过该文可以看到: 第一种方案无法同时刷新单个服务的所有实例第二种方案依赖于消息中间件(RabbitMQ或k…

自动驾驶汽车的安全技术特点

“安全第一”是自动驾驶的核心理念和价值观。 自动驾驶车辆的整体系统安全设计是一项复杂的系统工程, 涉及车载自动驾驶系统的核心算法策略设计、 硬件和软件冗余安全设计、远程云代驾技术、 全流程测试验证技术等, 并遵循功能安全(ISO 2626…

《数据库应用系统实践》------ 酒店客房管理系统

系列文章 《数据库应用系统实践》------ 酒店客房管理系统 文章目录 系列文章一、需求分析1、系统背景2、 系统功能结构(需包含功能结构框图和模块说明)3.系统功能简介 二、概念模型设计1.基本要素(符号介绍说明&…