原创 AD Converter

ADC 分类： 逐次逼近寄存器（SAR），流水线，Delta-Sigma数模转换器。

1、模数转换过程： 抽样，保持，量化。  引入量化噪声。

我们关心的参数：参考电压，转换速率（采样速率），精度（转换位数），输出编码格式（补码，格雷码），信噪比（噪声主要是量化噪声），输入的模拟带宽（全功率带宽FPBW，全线性带宽）。

全功率带宽和全线性带宽定义不同，而且不同厂家的定义也不一致，不必细究，把这两个带宽当成AD芯片能正确采样的输入信号的最大频率即可。比如 AD9233 的全功率带宽是600MHZ，说明输入信号在600MHZ 以下都可以正确采样，频率大于600MHZ时，信号畸变会比较严重，还没有采样，信号就已经失真了。

有效位数ENOB（Effective Number Of Bits）：由于ADC本身的量化噪声,以及由它的微分非线性和积分非线性误差带来的噪声和谐波、采样时钟抖动引入的噪声、系统的热噪声、印刷电路板内信号之间串扰带来的噪声等,ADC的实际转换位数与理想的转换位数有差别。转换位数代表了转化精度，位数越高精度越高，但是由于噪声的影响，会影响到精度，比如理想下14bit的ADC能分辨100uV的电压，但是由于噪声的影响，必须200uV以上的电压才能分辨，那么实际的精度会小于14bit，有效位数可能是12bit。

无杂散动态范围SFDR(Spurious Free Dynamic Range)：在FFT中，输入的基波信号到最糟的频率杂波的距离（dB）；

总谐波失真THD（total harmonic distortion）

微分非线性DNL（differential non linearity）：实际量化台阶与对应于1LSB的理想值之间的差异

积分非线性INL(Integral non linearity )：表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值和真实值之间误差最大的那一点的误差值，也就是输出数值偏离线性最大的距离。单位是LSB。

2、AD9233内部结构

SHA： 采样保持放大电路。

pipeline:  多级流水线量化。

VIN: 差分输入

3、对于AD芯片，ADI公司有专门的外围芯片配合使用，比如输入方面，有单端转差分专用芯片AD8138

而且ADI有专门的工具（软件）对这些芯片进行仿真，如"Diff-Amp Calculator"，可以官网下载。

比如：输入 2Vpp ，直流为 0 ，输出共模电压设为2.5V ，输出如下： 2.5V +/- 0.5V，

当输入1V时，输出差分为 P：2.5+0.5=3V 和 N:2.5-0.5=2V， 3-2=1V

输入2Vpp ,直流 1V ，输出共模电压设为2.5V ，输出如下：2.5V +/- （0.5+0.5V），

当输入 1V+1V=2V时，输出差分为 P： 2.5+0.5+0.5=3.5V  N: 2.5-（0.5+0.5）=1.5V

3.5-1.5=2V 。

4、 AD9233 有个管脚叫 OEB

output enable 输出允许管脚。AD9233有三态输出功能。如果OEB接地，那么AD9233的输出驱动器就会激活，并输出转换后的数字信号;而如果OEB接高，输出信号管脚则输出高阻态。

还有个 CML 共模偏置管脚 ，是输出管脚，根据输入的差分信号 VIN+ VIN-，输出共模电压，比如 VIN 输入 2.5V +/- 0.5V ，那么CML 输出2.5V。