ADC常見性能名額

1. 常見ADC性能名額

   名稱	英文全稱
   SNR(信噪比)	SIGNAL-NOISE RATIO
   SINAD(信納比)
   THD(總諧波失真)	Total Harmonic Distortion
   SFDR(無雜散動态範圍)	Spurious-freeDynamicRange
   ENOB(有效位數)
   THD + N(總諧波失真加噪聲)
   HD	n階諧波失真
   DNL微分非線性	Differential NonLinea
   INL積分非線性	Integral Nonlinearity

2. 定義

   總諧波失真(THD)：指的是基波信号的均方根值與其諧波(一般僅前5次諧波比較重要)的和方根的平均值之比。

   無雜散動态範圍(SFDR)： 指的是信号的均方根值與最差雜散信号(無論它位于頻譜中何處)的均方根值之比

   SNR(信噪比)：信号與噪聲的比例。

   SINAD(信納比)：信号+噪聲+諧波的功率與諧波+噪聲的功率比值 。SINAD很好地反映了ADC的整體動态性能，因為它包括所有構成噪聲和失真的成分

   INL：表示ADC器件所對應的碼值在最佳拟合直線的值T`[k]和真實值T[k]之間誤差最大的那一點的誤內插補點。

   碼值	對應內插補點
   w[000]	T,[000]-T[000]
   w[001]	T,[001]-T[001]
   w[010]	T,[010]-T[010]
   w[011]	T,[011]-T[011]
   w[100]	T,[100]-T[100]
   w[101]	T,[101]-T[101]
   w[110]	T,[110]-T[110]
   w[111]	T,[111]-T[111]

   求出每一個碼值w[k]對應的實際值和拟合線上的內插補點并找出最大值Vmax：使用的拟合直線不完全相同

   

   DNL：理論上說，模數器件相鄰量個資料之間，模拟量的內插補點都是一樣的，但實際并不如此。ADC相鄰兩刻度之間最大的差異就叫差分非線性值。按照定義測量每個碼值的對應的轉換電平（eg：如果是三位的ADC，則碼值對應【000，001，010，011，100，101，110，111】）。碼值k轉換電平為T[k]，碼值 k+1 轉換電平為T[k+1]。此時對應碼值k的碼寬電壓為：

   w[k] = T[k+1] - T[k+1]

   eg:8位ADC

   碼值	對應內插補點
   w[000]	T[001]-T[000]
   w[001]	T[010]-T[001]
   w[010]	T[011]-T[010]
   w[011]	T[100]-T[011]
   w[100]	T[101]-T[100]
   w[101]	T[110]-T[101]
   w[110]	T[111]-T[110]
   w[111]	T[000]-T[111]

   找出其中的最大值W[k]進行如下計算得到DNL:

   

   note：機關為LSB W[K]為絕對值。

關系：理想N位ADC的理論SNR計算公式(SNR = 6.02N + 1.76 dB)

3. 對采集的資料進行FFT運算，得到經ADC 轉換後的資料功率譜 計算出基波信号分量功率p1、諧波分量pD、噪聲分量功率pN、最大雜波分量功率pS。

1. note：FFT的理論噪底等于理論SNR加上FFT“處理增益”10×log(M/2)。