dsd13-gos / dsd-17=dacs and adcs / 03. Основные характеристики АЦП и ЦАП

Наименование

Определение и описание

Обозначение

Единица измерения

1

2

3

4

Общие характеристики АЦП обусловленные конструкцией

Число разрядов

Разрядность

Number of Bits

Двоичный логарифм максимального числа кодовых комбинаций на выходе

N

B

Бит

Bits

Разрешение

Разрешающая способность

Resolution

Отношение полного диапазона входного сигнала к максимальному числу кодовых комбинаций на выходе

RES

МВ

%ПШ

mV

%FSR

Шаг квантовния

Значение дискретного изменения входного напряжения в заданной точке характеристики преобразования необходимого для изменения выходного кода на единицу

H

мВ

%ПШ

mV

%FSR

Диапазон входного сигнала

Input range

Full Scale Range

Интервал значений входного сигнала от начальной до конечной точки характеристики преобразования

ПШ

FSR

В

V

Полоса пропускания входного сигнала

Input Bandwidth

Полоса пропускания входного сигнала обусловленная входными цепями АЦП определяется постоянной времени RC, где C – входная емкость, R – эквивалентное входное сопротивление АЦП. Часто различают полосу пропускания малого сигнала (например,

–20дБ вход) и максимально допустимого сигнала (0 дБ вход). Полоса пропускания определяет ослабление входного сигнала до его поступления на цепи выборки (стробирования)

BW

МГц

MHz

Тактовая частота

Clock Frequency

Частота следования основных тактовых импульсов

F_clk

МГц

MHz

Динамические характеристики АЦП

Время преобразования

Conversion Time

Интервал времени от момента изменения сигнала на входе АЦП до появления на выходе соответствующего устойчивого кода. Для АЦП с управляющим сигналом запуска – время, отсчитываемое от сигнала начала преобразования до появления выходного кода, соответствующего входному сигналу

T_c

T_conv

мкс

S

Частота преобразования

Conversion Frequency

Частота, с которой входной сигнал преобразуется в выходной код с заданными характеристиками преобразования. Частота преобразования может быть больше частоты, обусловленной временем преобразования, например, в конвейерном АЦП, в котором выборки входного сигнала подвергаются последовательной обработке, или меньше частоты, обусловленной временем преобразования, например, в случае наличия фазы предустановок

F_c

F_conv

МГц

MHz

MSPS

Частота выборок входного сигнала

Частота дискретизации входного сигнала

Sampling Rate

Частота последовательных выборок входного сигнала

F_s

F_samp

МГц

MHz

Эффективное количество бит

Effective Number of Bits

Число разрядов достигаемое при заданной частоте входного сигнала

ENOB

Бит

Bits

Максимальная частота входного сигнала

Maximum Input Frequency

Максимальная частота входного синусоидального сигнала, при которой преобразование данной синусоиды обеспечивается с заданными характеристиками

F_b

МГц

MHz

Максимальная скорость изменения входного

cигнала

Input Slew Rate

Максимальная скорость изменения входного сигнала, при которой обеспечиваются заданные характеристики преобразования

v_Uвх

SR

В/мкс

V/S

Апертурное время

Апертурная задержка

Aperture Delay Time

Время, отсчитываемое от управляющего сигнала начала преобразования до фактического стробирования (взятия выборок) входного сигнала либо на входном компараторе либо на конденсаторе хранения УВХ

t_A

нс

nS

Неопределенность времени выборок (апертурная)

Aperture Jitter

Неопределенность времени взятия выборок входного сигнала. Случайное изменение апертурного времени

∆t_A

нс

nS

Динамический диапазон

Отношение сигнал – шум плюс гармонические искажения

Dynamic Range

Signal–to–Noise and distortion ratio

Отношение эффективного значения максимальной амплитуды входного синусоидального сигнала к эффективному значению шумов и гармонических искажений той же синусоиды на выходе

DR

SNDR

SINAD

дБ

dB

Динамический диапазон по наибольшей гармонике искажений

Spurious–free dynamic range

Отношение эффективного значения максимальной амплитуды входного синусоидального сигнала к эффективному значению наибольшей гармоники искажений той же синусоиды на выходе

SFDR

дБ

dB

Коэффициент

гармоник

Total harmonic distortion

Отношение эффективного значения высших гармоник выходного синусоидального сигнала максимальной амплитуды к эффективному значению первой гармоники

К_Г

THD

дБ

dB

Отношение

Сигнал–шум

Signal–to–Noise ratio

Отношение эффективного значения входного синусоидального сигнала максимальной амплитуды к эффективному значению шумов той же синусоиды на выходе

С/Ш

SNR

дБ

dB

Статические характеристики АЦП

Погрешность усиления

Погрешность

полной шкалы

Full Scale Error

Gain Error

Отклонение в точке полной шкалы между идеальной и реальной характеристиками преобразования после исключения погрешности смещения нуля

GE

мВ

МЗР

%ПШ

mV

LSB

%FSR

Погрешность смещения нуля

Offset Error

Отклонение от идеального значения напряжения входного сигнала при переходе выходного кода 0…00 в код 0…01

U_см

OE

мВ

МЗР

%ПШ

mV

LSB

%FSR

Интегральная нелинейность

Integral

Nonlinearity Error

Отклонение реальной характеристики преобразования от идеальной линии после исключения погрешностей смещения нуля и усиления

INL

мВ

МЗР

%ПШ

mV

LSB

%FSR

Дифференциальная нелинейность

Differencial Nonlinearity Error

Разность между значением шага квантования и шириной ступеньки реального АЦП в данной точке характеристики преобразования

DNL

мВ

МЗР

%ПШ

mV

LSB

%FSR

Абсолютная и относительная точность

Absolute and Relative Accracy

Максимальное отклонение реальной характеристики преобразования от идеальной. Включает в себя погрешности полной шкалы, смещения нуля и линейности. Относительная точность выражается в процентах от полной шкалы

TUE

мВ

МЗР

%ПШ

mV LSB %FSR

Абсолютная и относительная точность

Absolute and Relative Accracy

Максимальное отклонение реальной характеристики преобразования от идеальной. Включает в себя погрешности полной шкалы, смещения нуля и линейности. Относительная точность выражается в процентах от полной шкалы

TUE

мВ

МЗР

%ПШ

mV LSB %FSR

Монотонность преобразования

Monotonicity

Неизменность знака приращения выходного кода при монотонном изменении входного сигнала

Не пропадание кодов

No Missing Codes

Свойство АЦП выдавать все возможные выходные коды при изменении входного напряжения от начальной до конечной точки диапазона преобразования