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高精度ADC芯片的主要指标参数

活动时间:2019-09-09

方案开发鼎盛合科技分享关于ADC芯片的几个重要指标参数,更完善认识ADC芯片。

高精度ADC芯片 ADC芯片 鼎盛合芯片

随着数字技术的不断发展和计算机在信号处理、控制等领域中的广泛应用,过去由模拟电路实现的工作,今天越来越多地由数字电路或计算机来处理。作为模拟与数字之间的桥梁,模拟数字转换器(ADC芯片)的重要性越来越突出,由此也推动了ADC芯片测试技术的发展


那今天就来了解下ADC芯片的重要指标:


(1)采样率。这个理解起来应该比较容易,采样率一般是指芯片每秒采集信号的个数。比如1KHz/s,表示1s内,这个ADC芯片可以采集1K个点。采样率越高,采集的点数越多,那么对信号的还原度就越高。比如A跟B,A采集3个点,到底还原出来的波形跟原始波形相差较大,B采集了6个点,那么在还原是就越接近原始信号。所以在这里我们要引出奈奎斯特定理。也就是如果对原始信号进行采集。采样率必须大于其2倍。这样才能正常的还原出原始信号,否则会发生混叠现象。如图C所示,原始波形完全无法恢复。


(2)分辨率。一般ADC芯片都说注明是8bit,16bit或者是24bit。这里的数值也就是分辨率的意思。分辨率是衡量ADC芯片精度一个非常重要的指标。比如采集的电压范围是0-5V,那么8bit的ADC芯片的zui小刻度就是5/2^8=0.0195V,16bit的ADC芯片的zui小刻度是5/2^16=0.000195V.从这两个数值来看,我们就知道16bit的ADC芯片可以采集到更小的电压。所以这里的分辨率表征的ADC芯片的zui小刻度的指标。同时分辨率也只能算是间接衡量ADC芯片采样准确的变量。直接衡量ADC芯片采集准确性的是精度。


(3)精度。精度是在ADC芯片zui小刻度基础上叠加各种误差的参数。是可以直接衡量ADC芯片采样精准的指标。通常ADC芯片的精度=N*LSB+Vc_sample+Vshift+Vnoise+Vref+… N一般在ADC芯片的数据手册中体现,表征ADC芯片的集散误差。Vc_sample是ADC芯片内部的采样电容引起的误差。Vshift一般是外围电路带来的偏置,Vnoise是综合前端的驱动电路和ADC芯片得出的噪声电压。Vref一般是由参考电压的散差引起的误差。所以从这里可以看出来。虽然一些ADC芯片的分辨率很高,但是需要精度高,还需要做好各个方面的工作,尽量降低系统误差。从而提高精度。


(4)输入电容。一般ADC芯片内部结构如下图所示,输入电容C用于储存输入信号。但是这个电容会跟输入的滤波电容分压,从而影响输入采样的精度。但一般经过计算,这个输入电容引起的误差非常小,可以忽略不计。


(5)输入漏电流。如下图所示,ADC芯片在上电后,在输入口上存在漏电流。漏电流作用于输入的串联电阻RFT1,这样就会在电阻上产生压降,从而使得采样精度受到影响。这里的电阻较小,产生的误差只有10uV,试想如果电阻有10K级别,那么这里产生的压降就是mV级,对精度的影响就很大了。


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