ADC参数ENOB、有效分辨率、无噪声分辨率的理解及计算

 

1. ENOB是有效位数，对应于AC输入，是一项有关转换器对于交流信号的非线性性能指标，表示一个ADC在特定输入频率和采样率下的动态性能；
2. 有效分辨率与无噪声分辨率测量的是ADC在DC下的噪声性能；
3. 不要将有效分辨率和ENOB混淆；
4. 最好从直流特性入手评估ADC性能，因为ADC的交流参数测试存在多种非标准方法，基于直流特性比较容易对两个IC进行比较。直流特性通常比交流特性更能反应器件的问题；
5. 无噪声分辨率也称峰峰值分辨率，是指无闪烁位数，在一些应用下不希望在系统输出时看到码闪烁，例如电子秤应用，无闪烁位很重要。可以将ADC产生的数字字截断，使得在电子秤监视器上看不到闪烁位。
6. ENOB=SINAD-1.766.02，IEEE标准1057中有关于ENOB的测量方法以及定义；
7. 有效分辨率effective resolution=log2FSRVnrms

FSR=full scale range=2*Vref/Gain

Vnrms=input referred nosise voltage

Vnrms的值一般都会在ADC芯片手册中写出。

8、无噪声分辨率nosie-free resolution=log2FSRP-Pnosie

9、有效分辨率没有突出闪烁位数，峰峰值分辨率则指出了不闪烁位数。

 

我自己使用24bit ADC做了一块板子，测试系统噪声以及在该噪声下的nosie-free bit。Adc的参考电压是4.75V，ADC工作在双极性模式；

 

从图中可以看出系统噪声是8bit，1bit大概是283nv，所以系统的噪声大概是2264nv，这是峰峰值噪声（P-Pnoise）。

根据公式无噪声分辨率nosie-free resolution=log2FSRP-Pnosie，FSR=2*4.75=9.5V,

p-pnosie=2264nv，所以log2FSRP-Pnosie=22bit，这个值越大越好，越大说明设计的这个adc系统静态噪声越小，有效分辨率就越高。