作者：Walt Kester 引言 所有模数转换器（ADC）都有一定数量的折合到输入端的噪声 ——它被看作一种与无噪声ADC的输入端串联的噪声源模型。 不能把折合到输入端的噪声与量化噪声相混淆，量化噪声仅在 ADC 处理随时间变化的信号时有意义。在大多数情况下，输入 噪声越小越好；但是在有些情况下，输入噪声实际上对提高分 辨率是有帮助的。如果现在你觉得这似乎没有道理，那么请阅 读本文以弄明白有些噪声怎样可以是好噪声。 折合到输入端的噪声（编码变迁噪声） 实际的 ADC 在许多方面与理想的 ADC 有偏差。折合到输入端 的噪声（又称作有效输入噪声）无疑是偏离理想值，它对 ADC 总传递函数的影响如图 1 所示。当模拟输入电压增加时，“理 想的”ADC（如图 1a 所示）保持一个恒定的输出编码直到达 到一个变迁区，在那一点上输出编码立刻跳变到下一个量化 值，并且一直保持到达到下一个变迁区域。理论上理想的 ADC 具有零编码变迁噪声，并且变迁区域的宽度等于零。实际的 ADC 有一定数量的编码变迁噪声，因而具有有限的变迁区域宽 度。图 1b 示出编码变迁噪声宽度约为一个最低有效位（LSB） 峰峰值（P-P）噪声的情况。 地或连接到一个深度去耦的电压源，然后采集大量的输出采样 并且将其绘制为直方图（如果 ADC 的输入标称值为 0 V，则称 之为输入接地直方图）。由于该噪声是近似的高斯（Gaussian） 分布，所以该直方图的标准偏差σ可以计算，它相当于 RMS 输入噪声。欲获知如何从直方图数据计算σ值的详细介绍，请 见深入阅读资料 6。通常的做法是用 LSB 的 RMS 来表示这种 RMS 噪声，相当于折合成 ADC 满度输入范围的 RMS 电压。 如果模拟输入范围以数字量或个数来表示，那么输入值（例如， σ）可以用 LSB 的数量来表示。 图 2. 折合到输入端的噪声对 ADC 的输入接地 直方图的影响，该 ADC 具有很小的 DNL 尽管 ADC 内在的微分线性误差（DNL）会造成与理想的高斯 分布的偏差（例如，图 2 中有一些 DNL 是很明显的），但应 当至少近似于高斯分布。如果有显著的 DNL 偏差，那么应对 于几个不同的 DC 输入电压进行平均计算σ值。如果编码分布 明显是非高斯分布的，例如有大而明显的波峰或波谷，这就表 明对 ADC 设计得不好，或很可能是印制电路板（PCB）布 地或连接到一个深度去耦的电压源，然后采集大量的输出采样 ADC 的输入噪声： 并且将其绘制为直方图（如果 ADC 的输入标称值为 0 V，则称 之为输入接地直方图）。由于该噪声是近似的高斯（Gaussian） 好噪声，坏噪声和 分布，所以该直方图的标准偏差σ可以计算，它相当于 RMS 输入噪声。欲获知如何从直方图数据计算σ值的详细介绍，请 丑噪声。有些噪声怎样 见深入阅读资料 6。通常的做法是用 LSB 的 RMS 来表示这种 RMS 噪声，相当于折合成 ADC 满度输入范围的 RMS 电压。 可以是好噪声？ 如果模拟输入范围以数字量或个数来表示， σ）可以用 LSB 的数量来表示。 ……