【技术文章】稳!准!狠!杀出ADC宇宙:设计困难重重?不存在的!

二、ADC 的主要技术参数

那么,众里寻他千百度,怎么找到一颗“八字相投”的ADC呢?我们需要考量6大主要技术参数:

  • 分辨率 (Resolution): 指ADC输出的数字信号位数,决定了能够区分的电压级别数量。常见的分辨率有8位、10位、12位、16位、24位等。分辨率越高,表示模拟信号的细节越多,但同时转换时间也会增加。对于n位的ADC,其可以表示的电压阶梯数为 2^n。

  • 采样率 (Sampling Rate): 指每秒钟对模拟信号进行采样的次数,通常以KSPS或MSPS为单位。根据奈奎斯特采样定理,采样率需要至少为信号最高频率的两倍才能精确还原信号。

  • 信号输入范围 (Input Range): ADC能够接受的输入信号电压范围。例如,0V到5V或±10V。输入超出这个范围的信号可能会导致饱和或损坏ADC。

  • 信噪比 (SNR, Signal-to-Noise Ratio): 描述信号中有用部分与噪声的比例。信噪比越高,意味着有效分辨率越高、输出噪声较少。

  • 线性度 (Linearity): ADC在整个输入范围内是否能线性转换输入信号。理想的ADC会在输入和输出之间有线性关系。线性度通常使用INL(积分非线性)和总谐波失真(THD)来衡量。

  • 有效分辨率(ENOB):ADC在考虑其有限的信噪比(SNR)及线性度(THD)情况下的等效精度,会低于其标称分辨率。