九項常被忽略的ADC技術(shù)指標

　模數轉換器(ADC)的種類(lèi)繁多，我們總是很難弄清哪種ADC才最適合既定應用。數據手冊往往會(huì )使問(wèn)題變得更加復雜，許多技術(shù)指標指標都以無(wú)法預料的方式影響著(zhù)性能。

　　選擇轉換器時(shí)，工程師通常只關(guān)注分辨率、信噪比(SNR)或者諧波。這些雖然很重要，指標但其他技術(shù)指標同樣舉足輕重。

　　分辨率，可能是最易被誤解的技術(shù)指標，它表示輸出位數，但不提供性能數據。部分數據手冊會(huì )列出有效位數(ENOB)，它使用實(shí)際SNR測量來(lái)計算轉換器的有效性。一種更加有用的轉換器性能指標是噪聲頻譜密度(NSD)，單位為dBm/Hz或。NSD可以通過(guò)已知的采樣速率、輸入范圍、SNR和輸入阻抗計算得出(dBm/Hz)。已知這些參數，便可選擇一款轉換器來(lái)匹配前端電路的模擬性能，這種選擇ADC的方法比僅僅列出分辨率更有效。

　　許多用戶(hù)還會(huì )考慮雜散和諧波性能，這些都與分辨率無(wú)關(guān)，但轉換器設計人員一般要調整他們的設計，使諧波與分辨率相一致。

　　電源抑制(PSR)，測量電源紋波如何與ADC輸入耦合，顯現在其數字輸出上。如果PSR有限，相對于輸入電平，電源線(xiàn)上的噪聲將僅會(huì )受到30至50 dB的抑制。

　　一般而言，電源上的無(wú)用信號與轉換器的輸入范圍相關(guān)。例如，如果電源上的噪聲是20mV rms ，而轉換器輸入范圍是0.7Vrms，則輸入上的噪聲是-31dBFS。如果轉換器的PSR為30dB，則相干噪聲會(huì )在輸出中顯現為一條-61dBFS譜線(xiàn)。在確定電源將需要多少濾波和去耦時(shí)，PSR尤其有用，PSR在醫療應用或工業(yè)應用等高噪聲環(huán)境中非常重要。

　　圖1：電源紋波抑制比(PSRR)vs.頻率。

　　共模抑制(CMR)，測量共模信號存在時(shí)所引起的差模信號。許多ADC采用差分輸入來(lái)實(shí)現對共模信號的高抗擾度，因為差分輸入結構本身能抑制偶數階失真產(chǎn)物。

　　與PSR一樣，電源紋波、接地層上產(chǎn)生的高功率信號、混頻器和RF濾波器的RF泄漏以及能夠產(chǎn)生高電場(chǎng)和磁場(chǎng)的應用會(huì )引入共模信號，雖然許多轉換器未規定CMR，但他們通常具有50至80dB的CMR。

　　時(shí)鐘相關(guān)技術(shù)指標，盡管比較重要，但并不總是做出規定，而且可能難以確定。

　　圖2：輸入時(shí)鐘與采樣噪聲的關(guān)系。