工程师必读：ADC-DAC设计经典问答.doc

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1、工程师必读：ADC/DAC设计经典问答　　本文章是关于ADC/DAC设计经典问答，涵盖时钟占空比、共模电压、增益误差、微分相位误差、互调失真等常见问题。　　1.什么是小信号带宽（SSBW）？　　小信号带宽（SmallSignalBandwidth（SSBW））是指在指定的幅值输入信号及特定的频率下，它的输出幅值比低频时的输出幅值下降指定值时，该特定频率为小信号带宽。　　2.什么是共模电压（VCM）？　　共模电压（CommonModeVoltage（VCM））是差动输入的两个引脚上相同的直流输入电压。　　3.什么是MSB（最高有效位）？　　MSB（最高有效位

2、（MostSignificantBit）），是具有最大的值或权重的位。它的值是满量程的一半。　　4.什么是采样（孔径）延时？　　采样（孔径）延时（Sampling（Aperture）Delay）是时钟输入的后边缘到采样开关打开所需的时间。采样/保持电路有效地停止输入信号捕获，并进入“保持”模式，确定时钟延时后的采样。　　5.什么是满量程（FS）输入范围？　　满量程输入范围（FullScaleInputRange），是指模数转换器上数字化的输入电压的输入范围，既不低于这个范围也不超过这个范围。比如VREF+=3.5V和VREF-=1.5V，FS=（VREF+

3、）-（VREF-）=2.0V。　　6.什么是时钟占空比？　　时钟占空比（ClockDutyCycle）是时钟波形高电平时间和一个时钟周期总时间的比值。　　7.什么是位的有效数（ENOB，或有效位）？　　位的有效数（ENOB，或有效位）（EffecTIveNumberofBits（ENOB，或EffecTIveBits））是信噪比和失真的比率，或SINAD的另一种表达方法。ENOB定义为（SINAD-1.76）/6.02，这个位数（ENOB）表示转换器是与理想的模数转换器等效。　　8.什么是增益误差？　　增益误差是在第一个代码和最后一个代码发生转换时，实际输

4、人电压与理想输人电压之差。即，这个差值是：满量程-2LSB。　　9.许多模数转换器在数据手册中提供的应用，在Va，Vd和Vref引脚上出现了三个电容。这三个电容器都是必须的吗？　　根据特定器件和电路板的布局，一个或两个电容可能就足够了。较大的电容，通常是5到10？F的，提供了低阻抗大容量存储，在转换期间保证了电压的稳定性。较小值的电容器吸收较高频率的噪音尖峰。如果印制电路板具有非常好的布局用于低噪声工作，而且不包含一个微控制器或其他的嘈杂的数字逻辑，可能需要更少的电容器。但是为使ADC工作电平精度获得保证，一般情况下最好是遵循数据手册的推荐。　　10.什么

5、是零误差？　　A的映射关系。12位模数转换器的分辨率，是输入电压的满量程除以2，或4096，不会引起输出代码超出范围。　　13.什么是微分相位误差？　　微分相位误差（DifferenTIalPhaseError）是指，小信号正弦波在两个不同的直流（DC）输入电平重构下，输出相位的差。　　14.什么是模/数转换器的动态指标？　　模/数转换器的动态指标（DynamicSpecificaTIons）涉及到那些交流（AC）输入信号。这些包括信/噪比（SNR），SINAD（信号噪声+失真），ENOB（有效位数），THD（总谐波失真），IMD（互调失真），FPBW（全

6、功率带宽），SSBW（小信号带宽）。　　15.什么是互调失真（IMD）？　　互调失真（IntermodulationDistortion），是指没有出现在输入端，作为两个正弦曲线的频率同时作用于模数转换器的输入，而形成的额外的频谱成分。它被定义为在互调积中的能量和原始频率中的总能量比值。互调失真（IMD）通常用分贝（dB）来表示。　　16.什么是增益温度系数（满量程温度系数）？　　增益温度系数（满量程温度系数）是指增益误差变化量和温度变化量的比值。通常用每百万分之/摄氏度（ppm/°C）表示。　　17.什么是总谐波失真（THD）？　　总谐波失真（THD），

7、用dB或dBc表示，是指总的谐波电平（美国国家半导体模数转换器是9个谐波段）和输入信号的倍频出现在输出的电平。总谐波失真（THD）计算方法如下：THD=“sqrt”［（f2xf2+f3xf3+f4xf4+f5xf5+f6xf6+f7xf7+f8xf8+f9xf9+f10xf10）/（f1xf1）］f1是输入信号的基频，f2到f10这9个谐波频率是基频的倍频。　　18.什么是零刻度偏移误差？　　单极输出模数转换器的零刻度偏移误差是指理想的输入电压（1/2LSB）和实际输入电压之间的差，引起输出代码由0到输出代码1的转换。　　19.什么是全功率带宽（FPBW）

8、？　　全功率带宽（FPBW）是指满量程输入在重构的输出基频下降到3