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ADC没有输入信号,为什么输出数据位仍在不断变化?

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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2019-6-19 13:27:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    不熟悉高速ADC的人可能会认为:在静态模拟输入下,转换器的数字输出 将保持恒定。这种看法就如同期望在没有输入信号的情况下运算放大器仅输出 直流失调电压误差。如果移除放大器电路的输入信号,并用一台数字万用表(DVM)测量输出电压,读数将告诉您放大器的失调电压。然而,DVM只对显示结果进行数值平均(使用ADC!),而不会揭示放大器输出端的噪声。测量噪声需要示波器或频谱分析仪。
    像信号链中的任何其它器件一样,ADC也会带来热噪声。因此,如果您想验证ADC 的行为在没有输入信号的情况下是否符合预期,您需要采集许多数据并求平均值,就像DVM对放大器电路所做的那样。高速ADC通常漂浮到其中间电平代码,加上 或减去任何固有的失调,所得的平均输出代码应在ADC的额定失调范围内。分析 采集到的数据集,很容易验证ADC的噪声性能。数据手册中的描述是以LSB rms加以 规定的“折合到输入端噪声”。测量方法为“接地输入直方图测试”,该术语来自早期 的转换器(具有以地为中心的双极性输入范围),但将输入与地短路等效于没有输入信号。现代高速转换器通常采用单电源供电,因此其输入共模电压为前端模拟电源的中间点,而不是地。幸运的是,直方图测试也需要在没有输入信号的情况下采集许多数据,而这项工作早已完成。然而,现在不是对采集到的输出数据求平均值,而是做一个直方图。典型高速ADC的输入噪声特性可能在1 LSB rms,因此您可能会看到失调±3个代码的高斯分布。折合到输入端的噪声就是采集数据的标准差。
    回过头来看原来的问题,不难找到答案:即使没有输入信号,ADC带来的宽带噪声也会 引起输出数据位变化。祝您接下来的调试工作一切顺利!

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