高分辨率Δ-ΣADC中有关噪声的十大问题


发布时间: 2019-02-28

然而,从系统的角度来看,您需要担心的不仅仅是ADC噪声——毕竟所有组件(包括放大器、电压基准、时钟和电源)都会产生一些噪声——这些器件对体系噪声的累积影响是什么?更重要的是,您的系统可能解决你感兴趣的信号吗?

以下是该系列中10个最关键的问题和答案,可帮助您开始应用精致ADC进行设计。

总ADC噪声有两个主要组成部分:量化噪声和热噪声。量化噪声来自将无限数目的模拟电压映射到有限数目标数字代码的过程(图1左侧)。因此,任何单个数字输出都可对应于数个模仿输入电压,这些电压可能相差一半的最低有效位(LSB)。

ADC制造商利用两种措施来测量ADC噪声。第一种方式将ADC的输入短接在一起,以测量因为热噪声导致的输出代码的微小变革。第二种办法波及输入存在特定幅度和频率的正弦波(例如1kHz下为1 VPP)并报告ADC如何量化正弦波。图2展示了这些类型的噪声测量。

热噪声和量化噪声是否同样影响低分辨率跟高辩白率ADC?阅读第1部分“Δ-Σ ADC中的噪声简介理解相关信息”。

图1:量化噪声(左)跟热噪声(右)

为助您更好地理崩溃系噪声并将这些常识应用到您的设计中,我最近撰写了一篇名为“解决信号”的技能文章系列。该系列探讨了典型信号链中的常见噪声源,并通过降落噪声和保持高精度测量的方法辅助懂得。

来源:德州仪器 作者:Bryan Lizon

1.你将在ADC中发现何种类型的噪声?

由于电导体内电荷的物理移动(图1右侧),热噪声是所有电子元件中固有的气象。可怜的是,ADC终端用户不能干涉器件的热噪声,因为它是ADC设计的一个功能。

2. 如何丈量和指定ADC噪声?

任何高分辩率信号链设计的基本挑战之一是确保系统本底噪声足够低,以便模数转换器(ADC)能够辨别您感兴致的信号。例如,如果您决定德州仪器ADS1261(一个24位低噪声Δ-ΣADC),您可在2.5 SPS下解析输入低至6 nVRMS,增益为128 V / V的信号。

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