ADC的主要特性参数分静态特性参数和动态特性参数两大类。
1.静态特性参数
(1)模拟分辨率:对应于最低有效位(Least Signifcant Bit, LSB) 的数字码变化的最小模拟增量。
(2)失调:零输入条件下的输出漂移。
(3)增益误差(Gain Error, GE):传输特性曲线斜率的误差。该指标定义了模/数转换器斜率与理想值之间的偏差。
(4)微分非线性( Differential Non-linearity, DNL):模/数转换器的实际转换阶梯宽度与理想转换台阶A的宽度之差。假设Xk为相邻码k-1和k之间的跳变点,则二进制码k的宽度为Ar(k)=Xk-1-Xk,那么微分非线性定义为DNL(k)={Ar(k)-A}/A
(5)积分非线性( Integral Non-linearity, INL):用于度量实际转换曲线相对于理想插值曲线的偏离。另一种定义是度量实际转换曲线相对于端点拟合曲线的偏离。考虑端点拟合连线,积分非线性定义为
式中,GE为增益误差。
2. 动态特性参数
(1)信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR):信号功率与总噪声功率之比。
(2)信噪失真比(Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio, SINAD或SNDR):与信噪比的定义类似,但它还包括由正弦波输入产生的非线性失真项。信噪失真比是信号功率与谐波成分加上噪声(直流量除外)功率的总和之比。
(3)动态范围(Dynamic Range, DR):当信噪比或信噪失真比为0dB时的输入信号值。
(4)有效位数( Effective Number Of Bits, ENOB):用位数来表示的信噪失真比。用dB表示的信噪失真比(SINADdB) 与有效位数的关系为
ENOB=(SINADdB-1.76)/6. 02
(5)总杂散失真( Total Spurious Distortion, TSD): ADC 输出频谱中杂散分量的平方和的平方根。
(6)无杂散动态范围( Spurious Free Dynamice Range, SFDR):信号幅值的方均根值与第一奈奎斯特区间中最大杂散频谱分量的方均根值之比。
(7)有效分辨率带宽( Effective Resolution Bandwidth, ERBW):当信噪失真比(SINAD)相对低频时的值下降3dB时的模拟输入频率。
(8)品质因数(Figure of Merits, FoM):衡量ADC的功耗( Power)效能的一个参数。FoM有多种定义,常见的一种FoM定义为