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ADC3583: 在计算ADC3583的噪声电平时,为什么只需考虑INL,而不考虑DNL?

Part Number: ADC3583
Other Parts Discussed in Thread: ADS42LB69

各位好。

1. 首先附上参考链接:https://e2echina.ti.com/support/machine-translation/mt-data-converters/f/mt-data-converters-forum/325070/adc3583-adc3583?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=ADC3583#

    在上面的链接中,利用ADC3583的 INL=+/-7LSB 和 Vpp=3.2V 推导计算了SNR=-85dBFS的结论。

2. 然后我还知道当在理想情况下并只考虑量化噪声时,此ADC的信噪比应为 SNR = 1.76+6.02*N = 1.76 + 6.02 * 18 = 110dB

——由上述1.和2.可知,ADC的实际噪声电平不仅受量化位宽影响,也受INL影响,那么是否也会受DNL影响?如果是,为什么在参考链接中没有考虑DNL的影响?

——进一步的,我其实想了解更多关于ADC噪声电平方面的知识,或者ADC的实际噪声电平受哪些因素的影响,或者如何来更精准地衡量一个ADC的实际噪声电平。如果能分享一些资料或者链接的话,更好。

谢谢。

  • 您好,

    1、所附链接计算ADC噪声的方法有点绕,并且我不认为ADC的SNR与ADC的INL能扯在一起,因为SNR是ADC的AC参数而INL是ADC的DC参数。

    您可以直接根据datasheet 知道ADC的SNR是84.5dB,然后满量程信号有效范围是 3.2*0.707 = 2.262Vrms.

    最后根据SNR的定义就可以计算出噪声幅值:

    20*log(Signal/Noise) = 20*log (2.262Vrms/x) = 84.5 dBFS.

    其中x是噪声,根据上面这个式子就可以计算出噪声x。

    2、ADC的固有噪声(电路自身的噪声)分两大类,一类是您所说的量化噪声,一类是热噪声,一般低分辨率的ADC 量化噪声占主导地位,高分辨率的ADC 热噪声占主导地位。

    另外还有外部引入的噪声,比如信号源上本身存在的噪声、供电电源纹波引入的噪声、参考电压纹波或不稳定引入的噪声、时钟jitter 引入的噪声、PCB layout 引入的噪声等。

          DNL也是ADC的DC参数。

    下面视频链接讲了ADC的各种噪声源:

    https://edu.21ic.com/video/4912

    下面视频链接讲了ADC 噪声的测量方法:

    https://edu.21ic.com/video/4913

  • 您所提到的INL和DNL都是DC误差参数。再附一个ADC 直流误差的计算方法,如下链接:

    https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/precisionhub/posts/adc-accuracy-part-2-total-unadjusted-error-explained

  • 谢谢你的回复以及相关资料的分享。

    我理解你说的“SNR是ADC的AC参数而INL是ADC的DC参数”,从这一点出发考虑,INL和SNR似乎确实没有关联——但从结果来看,所附链接中利用INL计算出的SNR结果又与实际结果(-85dBFS)基本一致——这是否仅仅是一种巧合?

    然后,我利用所附链接中相同的方法在ADS42LB69上进行验证,选择输入频率Fin=170MHz,其Vpp=2.5Vpp,转换位宽=16bit,INL=+/-3.5LSB,计算出的SNR=79dBFS——与其手册描述的74dBFS不符——如此也佐证了ADC的SNR与INL没有关联。

    那么,所附链接中利用INL计算噪声电平的方法是否完全是错误的?只是因为巧合在方法错误的情况下得到了一个近似正确的结果?如果是这样的话,所附链接中的方法便具有误导性,对此是否应该加以标注说明一下?

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    (再次感谢你分享的相关资料,我将好好学习一下,天天向个上)

  • ——但从结果来看,所附链接中利用INL计算出的SNR结果又与实际结果(-85dBFS)基本一致——这是否仅仅是一种巧合?

    这应该是巧合。

    那么,所附链接中利用INL计算噪声电平的方法是否完全是错误的?只是因为巧合在方法错误的情况下得到了一个近似正确的结果?如果是这样的话,所附链接中的方法便具有误导性,对此是否应该加以标注说明一下?

    是的,我也理解应该是错误的,这是巧合得到了近似正确的结果。所附链接帖子已经锁定,无法再回复,这是论坛设置不合理的地方。我想我们应该理解性的看待论坛上的回复,不能“尽信书”。论坛上的每一个回复都是人回复的,是人都会犯错,连最权威的datasheet 也经常存在错误也需要一版版的改版进行修正,所以要有自己的理解,对自己理解有异议的地方发帖讨论,我觉着您这一点做的不错。

    (再次感谢你分享的相关资料,我将好好学习一下,天天向个上)

    别客气~,论坛上有很多资料,您可以找一下多看下资料,再结合自己的理解,您就会区分出那些结论是正确的,自己的哪些理解是正确的。