数据转换计算器

计算ENOB、SNR、SINAD、THD。

以下列出了计算器上每种转换的含义。

分贝(dB):一种在对数尺度上定义的相对振幅单位。对于电压值,dB由20log(VA/VB)计算得出。对于功率,dB由10log(PA/PB)计算得出。当dB以载波信号为基准时,称为dBc;类似地,以1mW为基准的dB称为dBm。对于dBm,必须知道负载电阻,以便根据指标确定电压或电流的等效值(例如1mW接入50Ω)。

有效位数(ENOB):模数转换器(ADC)在输入频率(fIN)下的实测性能(以位为单位)。随着fIN的增加,整体噪声(尤其是失真分量)也随之增加,从而降低ENOB和SINAD。另请参见信噪失真比(SINAD)。ENOB与SINAD的关系可用以下公式表示:

Equation

分辨率:当模拟信号被数字化时,它由有限数量的离散电压电平表示。分辨率是用于表示信号的离散电平数量。为了更准确地复制模拟信号,必须提高分辨率。分辨率通常以位(bit)为单位定义。使用更高分辨率的转换器可以减少量化误差。

RMS: 参见均方根(RMS)。

均方根(RMS): 交流信号所代表的有效值或有效直流值。对于正弦波,RMS值为峰值的0.707倍,或峰峰值的0.354倍。

SFDR: 参见无杂散动态范围(SFDR)。

信噪失真比(SINAD): 正弦波fIN(ADC的输入正弦波,ADC/DAC的重建输出正弦波)的均方根值与转换器从直流到奈奎斯特频率的噪声均方根值之比,包括谐波成分。通常以dB为单位。另请参见均方根(RMS)和总谐波失真(THD)。

Equation

信噪比(SNR):正弦波fIN(ADC的输入正弦波,DAC的重建输出正弦波)的RMS值与转换器在直流到奈奎斯特频率范围内的噪声RMS值之比,测量中不包括直流噪声和谐波失真成分。通常以dB为单位。另请参见均方根(RMS)。

Equation

理想的理论最小转换噪声仅由量化噪声引起,直接取决于数据转换器的分辨率。

(N): SNR = (6.02N +1.76)dB

无杂散动态范围(SFDR):正弦波fIN(ADC的输入正弦波,DAC的重建输出正弦波)的RMS值与频域中观察到的峰值支线的RMS值之比。通常以dB为单位。在某些需要最大化转换器动态范围的通信应用中,SFDR非常重要。

Equation

总谐波失真(THD):输入(或DAC的输出)频率的倍数(谐波)处出现的失真的RMS值与输入(或输出)正弦波的RMS值之比。测量中仅包含奈奎斯特极限内的谐波。通常以dB为单位:

Equation

其中V2到Vx是基频V1的谐波。