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分享ADC自身因素带来的误差，主要分享由于外部因素导致的ADC采样误差。 一、模拟信号源输入减少带来的误差 看一个STM32的ADC转换器的示意图： 从图中可以看到，输入源与采样引脚之间存在阻抗RAIN，流入引脚的电压可能因为阻抗的存在产生一定的压降，导致最终输入采样引脚的电压变小。 CADC采样电容通过RADC电阻为其充电，如果RAIN的阻抗选取不合理的话，会导致保持电容充满电所需要的时间变长。 一般而言，RC的充电的时间常量为： tc =（RADC+RAIN）× CADC 当采样时间 通过RADC + RAIN将CADC充满电所需的时间（ts tc），则ADC转换的数字值会小于实际值。 二、ADC参考电压噪声 我们到知道，ADC输出的数字量转换由模拟信号电压与参考电压之比，再根据ADC转换器的位数换算出来的。 因此模拟参考的参考电压上的任何噪声都会导致转换后数字输出值的变化。 在某些芯片中，VDDA模拟电源会直接用作参考电压（VREF+），因此VDDA电源的质量会直接影响ADC采样转换的误差。 例如： 当模拟参考电压为3.3 V（VREF+ = VDDA）且采样信号输入为1 V时，转换后的结果为： （4095/3.3）× 1 = 1240.9 = 0x4D9 然而，如果模拟的参考电压有波动时，采样输出也会被影响。 假如参考电压的波动为 40mv时，此时的转换值为： （4095/3.34）× 1 = 1226 = 0x4CA（VREF+在峰值处） 由此，两者的误差： 误差 = 0x4D9 – 0x4CA = 15 可见，参考电压对ADC采样转换的影响是很大的，稳定的参考电压源很必要。 三、采样信号的 最大输入值与ADC动态范围匹配不合理 正常情况下，为了可以获得最高的 ADC 转换精度，选取的 ADC 动态范围要与待转换的信号最大幅度相匹配。 假设待转换信号在 0 ~ 2.5 V之间变化，最大值不会超过2.5V，并且VREF+ 等于3.3 V。 ADC转换的最大信号值为 3102 （2.5 V），如下图： 从上图中可以看到，有 993 个未被使用的转换（4095 – 3102 = 993）。这意味着浪费了很多的转换范围（简单而言就是影响了分辨率），转换后信号精度下降。 深入分析如下： （1）如果选取的参考电压为 3.3V，则分辨率为： 3.3/4095 = 0 . 806m V （2）如果选取的参考电压为 2.6V，则分辨率为： 2.6/4095 = 0.635mV 两者分辨率之差为： 0.806 - 0.635 = 0.171mV 四、ADC采样电路的设计问题 正常使用过程中，ADC采样电路中往往会伴随高频/低频干扰信号，所以设计时一般会增加滤波电路以增加输入采样信号的干净度。 如下示意： 从上图中可以看到，电阻 RAIN 和 电容 CAIN 组成了RC网络。这部分器件的取值对输入信号是有不同的影响的，如果取值不合理，也是可能会导致ADC转换的结果不准确的。 五、I/O引脚受外部干扰信号的影响 采样电路在设计时就要考虑这个IO附近是否存在高频的信号源存在，如果有高频信号源存在的话，信号变化也会影响采样IO，导致ADC转换结果出现误差。 常见的案例如下： （1）内部输出高速的数字信号，IO信号的高速变化会产生高频噪声。比如输出PWM信号的频率高达100KHz以上。 （2）高频信号 IO 与采样 IO 距离很近或者PCB的走线出现交叉，这种情况会出现串扰。 六、PCB板走线设计问题 PCB走线是非常重要的，并不是简单的连线接通即可。 如果采样电路附近会产生较高的电磁辐射，那就有可能将电磁辐射引入采样，从而产生高频干扰。 还有一种现象，就是高速信号与GND两者很近，走线平行，那就很有可能会形成电磁场，从而造成干扰。

UD FMC-702 双通道接收+双通道发射FMC模块满足VITA57.1单宽、导冷规范。模块ADC支持国产GM4680/B9680/MKL1000N/SD9680或进口AD6674-500、AD6674-750、AD6674-1000、AD9695-625、AD9695-1300、AD9680-500、AD9680-820、AD9680-1000、AD9680-1250采集芯片，DAC支持AD9171/AD9172/ AD9173/AD9174/ AD9175/AD9176回放芯片，输入支持直流或交流耦合方式，输出支持选配放大器。FMC子卡还支持外参考/外时钟、外触发接口，具有板载温度监控等功能。模块采用高质量的时钟和电源，具有优异的性能指标。全部器件选用工业级和以上质量等级的元器件。 应用行业： 通信、卫星、雷达等信号接收、发射 高速数据采集存储、波形生成与回放 脉冲信号采集与恢复 短波、超短波信号的直接采集与模拟输出 产品特点： ADC 双通道14bit，最高采样率1250Msps，最高输入频率DC~400MHz（DC耦合）或10MHz~1.5GHz（AC耦合） DAC双通道16bit，最高输出速率12.6Gsps，输出频率30MHz~5GHz AD通道支持交流耦合、直流耦合（不能调量程档，订购时需要提前说明）方式，DA通道支持选配15dB放大器 双通道AD/DA方便接收中频21.4±1MHz、70±5MHz、76.8±20MHz、153.6±40MHz、307.2±80MHz、384±100MHz、614.4±150MHz 可以直接输出瞬时带宽高达3GHz 输入、输出均配置低通/带通模拟滤波器 本地参考采用TCXO时钟，频率稳定度：优于1×10 -7 支持外时钟或外参考，也可选择为外触发功能 具有板载温度监控功能 控制线接到FMC的LA端口，兼容ZC706、ZCU102或其它标准FMC规范的载板 可以插入到FMC+的载板上工作 使用维护说明书详实，方便用户二次开发 性能卓越，器件生命周期长，已批量生产，可长期提供技术支持 UD FMC-702 产品原理框图： 主要技术参数： 产品配置： ADC/DAC：具有优异的性能指标，参考实测数据 ADC满量程输入功率：+10dBm~+12.7dBm（不同器件和配置参数不同） 输入/输出频率范围：720±150MHz（默认），频率范围订购前请沟通，以便配置不同频率范围的射频前端器件 DAC最大输出功率：-2dBm~+4dBm（不同器件和配置参数不同，选配放大器后增益最大可输出≥+10dBm） 时钟：HMC7044 + TCXO + VCXO 外参考/外时钟：AC耦合，0dBm~6dBm（选择外参考或外时钟时，可禁止本板内参考晶振），软件可读取参考状态 内参考稳定度：±0.05ppm（常温）~±0.5ppm（宽温） 外触发（与外参考/外时钟连接器共用）：+3.3V或+5V TTL，阻抗10kΩ 对外接口：SMA-KHD，阻抗50Ω FMC连接器型号为ASP-134488-01（高度3.5mm），与之配套的载板FMC连接器型号应为ASP-134486-01（高度6.5mm） LED灯：1颗时钟状态指示灯 子卡具有电源使能功能 测试程序： ADC采集测试程序IP DAC发射测试程序IP 获取板载温度测试程序

UD FMC-706 两通道310M/16bit 采集+四通道2500M/16bit回放FMC模块满足VITA57.1单宽、导冷规范。模块可用于多通道的采集回放，降低系统成本。ADC支持国产B9652NB、GMS026或进口AD9652采集芯片，DAC支持国产GMD9154、YD16Q2G4、XA16D04QFIZ、RHJ2000P或进口AD9144、AD9154芯片，输入和输出均为交流耦合方式。FMC子卡还支持外参考/外时钟、外触发接口，具有板载温度监控等功能。模块采用高质量的时钟和电源，具有优异的性能指标。全部器件选用工业级和以上质量等级的元器件。 应用行业： 短波监测、超短波测向 通信、卫星等信号中频采集、存储 产品特点： 全部采用16bit的ADC和DAC，具有高的性能指标 ADC、DAC均有国产化替代方案 输入可选配低通/带通模拟滤波器 本地参考采用OCXO时钟，频率稳定度：优于1×10 -7 支持外时钟或外参考，也可选择为外触发功能 具有板载温度监控功能 提供模块测试程序，专业团队提供技术支持 使用维护说明书详实，方便用户二次开发 性能卓越，器件生命周期长，已批量生产，可长期提供技术支持 UD FMC-706 产品原理框图： 主要技术参数： 产品配置： ADC：具有优异的性能指标，参考实测数据 满量程输入功率：+13dBm~+15dBm 输入耦合方式：AC耦合 板载低通滤波器 外参考/外时钟：AC耦合，0dBm~6dBm 内参考稳定度：优于±0.05ppm（常温） 外触发：+3.3V或+5V TTL，阻抗10kΩ 对外接口：SSMC-KHD，阻抗50Ω FMC连接器型号为ASP-134488-01（高度3.5mm），与之配套的载板FMC连接器型号应为ASP-134486-01（高度6.5mm） LED灯：1颗时钟状态指示灯 测试程序： ADC采集测试程序IP 获取板载温度测试程序

UD FMC-704 双通道接收+双通道发射FMC模块满足VITA57.1单宽、导冷规范。模块ADC支持进口AD9689-2000、AD9689-2600、AD6688、AD9208或国产GMS018、M2600N、M3000N、SD9689、SD9208采集芯片，DAC支持AD9171/AD9172/ AD9173/AD9174/ AD9175/AD9176/R12GP/SD9174回放芯片，输入支持直流或交流耦合方式，输出仅支持交流耦合。FMC子卡还支持外参考/外时钟、外触发接口，具有板载温度监控等功能。模块采用高质量的时钟和电源，具有优异的性能指标。全部器件选用工业级和以上质量等级的元器件。 应用行业： 通信、卫星、雷达等信号接收、发射 高速数据采集存储、波形生成与回放 医学成像、扫频OCT分析、电子顺磁共振 飞行时间质谱、单光子探测、核物理测量 短脉冲捕获、激光雷达、超声测距、光谱测量、粒子物理、量子技术 零中频IQ系统 测试与测量、半导体测试、科学仪器 产品特点： n 支持2通道，最高采样率3000Msps，分辨率为14bit，可国产化 n AD通道支持交流耦合、直流耦合（只有1个量程档，订货前请沟通）方式 n OCT模式时：对外接口为OCT、K-CLOCK、A-trig、B-trig、RefClk n OCT模式时：输入具有信号调理、直流偏移调理、scan偏移调理功能 n 输入、输出均可配置低通或带通模拟滤波器（订购前请沟通） n 本地参考采用TCXO时钟，频率稳定度：优于1×10 -7 n 支持外时钟或外参考，也可选择为外触发功能 n 具有板载温度监控功能 n 控制线接到FMC的LA端口，兼容ZC706、ZCU102或其它标准FMC规范的载板 n 可以插入到FMC+的载板上工作 UD FMC-704 产品原理框图： 主要技术参数： 产品配置： l ADC/DAC：具有优异的性能指标，参考实测数据 l ADC满量程输入功率：+11dBm~+12.7dBm（不同器件和配置参数不同） l 输入AC耦合频率范围：100~1000MHz、1200~2600MHz可选（订购前请沟通） l 输入DC耦合频率范围： DC~500MHz（订购前请沟通，最多可支持到900MHz） l DAC最大输出功率：-2dBm~+4dBm（不同器件和配置参数不同） l 时钟：HMC7044 + TCXO + VCXO l 外参考/外时钟：AC耦合，0dBm~6dBm l 内参考稳定度：±0.05ppm（常温）~±0.5ppm（宽温） l 外触发（与外参考/外时钟连接器共用）：+3.3V或+5V TTL，阻抗10kΩ l OCT模式： Ø OCT通道：DC耦合，阻抗50Ω，默认2.5Vpp量程档，可调偏移范围±1.25V，模拟低通滤波器DC~900MHz Ø K-CLOCK通道：DC耦合，阻抗50Ω，默认2.5Vpp量程档，偏移与OCT通道一致动态可调或固定配置，模拟低通滤波器DC~900MHz Ø A-scan通道和B-scan：DC耦合，阻抗50Ω，电平–3V~+3V, 触发门限可编程范围-1.5V~+1.5V，触发脉冲宽度最小2ns l 对外接口：SMA-KHD，阻抗50Ω l FMC连接器型号为ASP-134488-01（高度3.5mm），与之配套的载板FMC连接器型号应为ASP-134486-01（高度6.5mm） l LED灯：1颗时钟状态指示灯 测试程序： ADC采集测试程序IP DAC发射测试程序IP l获取板载温度测试程序

UD FMC-708 双通道接收+双通道发射FMC模块满足VITA57.1单宽、导冷规范，按照全国产化设计。模块ADC支持进口AD9689-2000、AD9689-2600、AD6688、AD9208或国产GMS018采集芯片，DAC支持国产CX6242Q回放芯片，输入采用交流耦合方式。FMC子卡还支持外参考/外时钟、外触发接口，具有板载温度监控等功能。模块采用高质量的时钟和电源，具有优异的性能指标。全部器件选用工业级和以上质量等级的元器件。 应用行业： n 通信、卫星、雷达等信号接收、发射 n 高速数据采集存储、波形生成与回放 n 短脉冲捕获、激光雷达、超声测距、光谱测量、粒子物理、量子技术 n 测试与测量、半导体测试、科学仪器 产品特点： n AD支持2通道，最高采样率3000Msps，分辨率为14bit，可选国产化 n DA支持2通道，最高采样率12000Msps，分辨率为14bit，国产化 n 本地参考采用TCXO时钟，频率稳定度：优于1×10-7 n 支持外时钟或外参考，也可选择为外触发功能 n 具有板载温度监控功能 n 控制线接到FMC的LA端口，兼容ZC706、ZCU102或其它标准FMC规范的载板 n 可以插入到FMC+的载板上工作 UD FMC-708 产品原理框图： 主要技术参数： 产品配置： l ADC/DAC：具有优异的性能指标 l ADC满量程输入功率：+11dBm~+12.7dBm（不同器件和配置参数不同） l 输入AC耦合频率范围：30~1000MHz、1200~2600MHz可选 l DAC最大输出功率：-3dBm~+4dBm l 时钟：LMK04828 + TCXO + VCXO l 外参考/外时钟：AC耦合，+5dBm~10dBm l 内参考稳定度：±0.05ppm（常温）~±0.5ppm（宽温） l 外触发（与外参考/外时钟连接器共用）：+3.3V或+5V TTL，阻抗10kΩ l 对外接口：SMA-KHD，阻抗50Ω l FMC连接器型号为ASP-134488-01（高度3.5mm），与之配套的载板FMC连接器型号应为ASP-134486-01（高度6.5mm） l LED灯：1颗时钟状态指示灯 测试程序： l ADC采集测试程序IP l DAC发射测试程序IP l 获取板载温度测试程序