争论：ENOB还是有效分辨率?

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争论：ENOB还是有效分辨率? [复制链接]

您可能知道，ENOB（“有效位数”）和有效分辨率都是与ADC分辨率相关的参数。了解它们之间的差异，确定哪一个更相关，是ADC用户和应用工程师经常感到困惑和争论的主题。

您认为哪一个更重要？

ADC的分辨率位数（N）决定ADC的动态范围（DR），DR表示ADC可以测量的输入信号电平范围。DR通常以（dB）为单位，定义为：

注意，由于给定时间窗口上的信号的RMS幅值取决于信号幅值在该时间窗口上如何变化，所以ADC的DR根据输入信号特性而改变。对于其满量程范围（FSR）上的恒定直流输入，理想的N位ADC分别测量FSR和FSR/2N的最大和最小RMS幅值。因此，ADC的DR为：

类似地，对于随ADC的FSR而变化的正弦输入，理想的N位ADC测量的RMS最大值为（FSR/2）/√2。正弦输入的可测量RMS最小幅值受量化误差限制，该量化误差值约为LSB一半或FSR/2N+1的锯齿波。振幅为A的锯齿波形的RMS振幅为A/√3。因此，正弦输入理想ADC的DR为：

实际上，ADC的误差会降低DR。事实上，根据输入信号特性，当输入信号接近其最小值时，ADC输出会有不同类型的误差。

对于恒定直流输入，ADC的输出误差主要是所谓的“转换”噪声，由ADC、驱动器、电源等固有的宽带热噪声组成。如果ADC没有总线性度（DNL）问题，则转换噪声在ADC输出端产生近似高斯的代码分布。

图1：恒定直流输入ADC输出代码直方图

该直方图的标准差（σHISTO）对应转换噪声的RMS值。对于σHISTO>1 LSB，ADC的直流DR降至：

降低的分辨率或有效分辨率可以通过（2）和（4）计算：

类似地，对于时变输入，除了降低DR的转换噪声之外，ADC的输出还包含动态误差，即量化噪声和失真。更改的DR通常称为SINAD，重新计算的ADC分辨率称为ENOB。因此，

总之，依据输入是交流还是直流信号，特定的ADC可以有不同的DR和分辨率。因此，对不同的输入条件，对应的ADC分辨率有独立的标准——交流输入的ENOB，直流输入的有效分辨率。当然，决定哪个更合适取决于您的应用。