1 / 5
文档名称:

AD精确度和分辨率.docx

格式:docx   大小:60KB   页数:5页
下载后只包含 1 个 DOCX 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

AD精确度和分辨率.docx

上传人:zhuwo11 2022/8/20 文件大小:60 KB

下载得到文件列表

AD精确度和分辨率.docx

文档介绍

文档介绍:ADC制造商在数据手册中定义ADC性能的方式令人困惑,并且可能会在应用开发中导致错 误的推断。最大的困惑也许就是'“分辨率"和"精确度”了 即Resolution和Accuracy,这是
两个不同的参数,却经常被混用,但事实上,分辨率并不精确度可能远小 于分辨率。因此,举例而言,一个给定的16 位 ADC 可能只能提供1 2位的精确度。对于这 种情况,4LSb(最低有效位)表示ADC中生成的随机噪声。
ADC动态范围和ADC精确度通常指相同的内容。
图 1 展示了基本的 ADC 测量电路。
图 1 :基本的 ADC 测量电路。
理想ADC生成一个数字输出代码,是关于模拟信号电压和电压参考输入的方程,其中
输出代码=满量程电压X [VIN+- VIN-] / [VREF+- VREF-]
=满量程电压x [VIN /VREF]
每个数字输出代码表示参考电压的一个小数值。
必须注意,ADC动态范围应当匹配将要转换的信号的最大振幅,这样才能使ADC转换精度 最大化。
,,如图2所示。
图轴输入信号砂fl ADC动态范围…
V--
(N-Oj of Transttions- 4965#]
图2输入信号振幅和ADC动态范围。
Un-utiliced ADCTransitionsfl 5804)
16位ADC将包括216 = 65536个步骤或转换,且最低有效位(LSB)=VREF/65536=
=。对于理想的ADC,所有代码都具有1LSB的相同宽度。
,那么意味着总共有49652次转换()。对于这种 情况,将有15884次转换未被使用(65536-49652=15884)。这反应了转换后的信号精确度 损失或ENOB损失()。
如果ADC参考(VREF)和ADC最大信号电平之间的差异增加,那么ENOB损失或精确度损 失将加剧。例如,=,那么ENOB损失将为 。因此ADC动态范围一定要匹配最大信号振幅,以获得最高精确度。
应用示例 我们通过一些例子来说明这些参数在某些典型应用中的具体含义。
a) 数码相机 简单来说,数码相机的动态范围就是图像传感器的一个像素生成的可检测到的最亮和最暗值 的范围,使用比特作为单位。ADC的最小比特率(分辨率)由图像传感器的动态范围(精确度) 决定。举例而言,如果传感器的动态范围为1000: 1(也可以称为60dB),那么ADC应当至 少为10位(2人10=1,024分立电平)才能避免信息损失。然而,在实际中,应当将ADC往 高指定为 12 位,以允许 ADC 具有一定的容错裕量。
只因为相机具有12位或16位的ADC就宣称它具有12位动态范围会令人误解,因为噪声 以及用于产生这个动态范围的像素井的容量没有被考虑在内。
因此,综上所述,只有传感器本身具有足够的动态范围时上述描述才成立。色调范围和动态 范围永远也不会超过传感器的动态范围。因此必须要清楚相机的实际动态范围。本节内容解 释了具有 12 位动态范围的相机并不表示相机有一个12 位的 ADC。