2.2.5 12bitADC电路设计创新点
(1)采用逻辑门与触发器的方式产生时钟信号,静态功耗极低,动态功耗较小。
(2)电容阵列采用分段电容,加入了桥接电容,大大减小了电容面积,提高了ADC的速快,降低了功耗。
3、ADC测试指标介绍
3.1静态指标
分辨率
分辨率是指ADC能够分辨量化的最小信号的能力。如12位bit的ADC的分辨率为Vref/4096。
失调误差
定义为输入信号为零时输出信号不为零的值,失调误差会使实际的传递函数与理想传递函数间存在一个固定的偏移。
微分非线性
微分非线性(differentialnonlinearity,简称DNL)指在消除失调误差和增益误差后,实际转移的台阶电压与理想台阶电压(LSB)之差。其计算公式如下。其中,V实际码宽为实际测量1LSB对应的电压宽度;V理想码宽为理想的1LSB电压宽度。
其中, V实际码宽为实际测量1LSB对应的电压宽度; V理想码宽为理想的1LSB电压宽度。
积分非线性
积分非线性(Integratednonlinearity,INL)指在消除失调和增益误差之后,实际传输函数偏离理想中心线的程度。其计算公式如下。
其中Vreal为实际测量的台阶电压值;Videal为理想的台阶电压值。INL和DNL的原理如图7所示。
3.2动态指标
信噪比
信噪比(Signal—to—NoiseRatio,缩写为SNR)指的是ADC满量程单频的正弦波输入信号功率与ADC输出信号在奈奎斯特带宽内的全部其它频率分量(不包括直流和谐波分量)的总功率之比。理论上,ADC的信噪比取决于系统的位数。
其理论计算公示如下。
实际测量时,其计算公式如下。
信号噪声失真比
信号噪声失真比也称为信纳比,可简写为SNDR,指的是ADC满量程单频的正弦波输入信号功率与ADC输出信号在奈奎斯特带宽内的全部其它频率分量(包括噪声和所有谐波分量)的总功率之比,通常用dB表示。其计算公式如下。