峰值分辨率和分辨率有效分辨率的概念

低带宽高分辨率ADC有效位数的计算方法因公司而异，器件有效位数受噪声限制。有些公司规定要用有效分辨率来表示有效位数，ADI则规定要用峰峰值分辨率。峰值分辨率是指无闪烁位数，计算方法与有效分辨率不同。因此，为了了解某个应用的器件的真实性能，有必要确定是指定了峰峰值分辨率还是有效分辨率。

噪音

图1显示了模拟输入接地时从 -型ADC获得的典型直方图。理想情况下，对于这种固定的DC模拟输入，输出代码应为0。然而，由于噪声的影响，恒定模拟输入具有码字分布。这种噪声包括模数转换器内部的热噪声和模数转换过程产生的量化噪声。

码字分布一般为高斯分布。均方根噪声由直方图生成的曲线计算，曲线的宽度决定均方根噪声。高斯曲线的分布是从负无穷大到正无穷大。然而，99.99%的码字出现在均方根噪声的6.6倍范围内。因此，峰峰值噪声是均方根噪声的6.6倍。

数据手册通常使用均方根噪声。噪声取决于所用的滤波器频率和增益设置。通常，当模拟输入范围减小时，均方根噪声也会减小。然而，由于满量程模拟输入信号也减少了，有效位数也减少了。

峰峰值分辨率

有效分辨率

A

比赛

峰峰值分辨率

大多数应用程序不希望在系统输出时看到代码闪烁。例如，对于电子秤应用，无闪烁数字的数量很重要。ADC产生的数字字可以截断，这样电子秤监视器上就看不到闪烁的位了。

无噪声分辨率或峰峰值分辨率根据数据手册中给出的噪声值计算。首先，计算信噪比：

信噪比=20log(噪声/满量程输入)

ADI一般指定使用峰峰值分辨率或无噪声码分辨率，这是通过使用峰值噪声(等于均方根噪声的6.6倍)计算信噪比获得的。精确度可以通过信噪比计算来确定：

信噪比=6.02N 1.76=20log(峰值噪声/满量程输入)。

根据AD7719的数据手册，当模拟输入范围为2.56 V，数据更新速率为5.35 Hz时，均方根噪声等于1.25V.根据该数据计算信噪比：

(20 log((6.61.25 e6)/(2.562))=115.85 dB

基于此，计算峰峰值分辨率：

115.85=6.02N 1.76=》，N=(115.851.76)/6.02=19位

因此，在上述条件下，19个msb中没有闪烁位。

A

比赛

有效分辨率

有些公司需要有效的分辨率，而不是峰峰值分辨率。有效分辨率由均方根噪声而不是峰值噪声计算。使用均方根噪声计算信噪比：

(20 log((1.25 e6)/(2.562))=132.25 dB

基于此，计算有效分辨率：

132.25=6.02N 1.76=》，N=(132.251.76)/6.02=21.7位

因此，有效分辨率=峰峰值分辨率为2.7位。

评估ADC时，应认识到有效分辨率不同于峰峰值分辨率，有效分辨率比峰峰值分辨率大2.7位。此外，有效分辨率不突出闪烁的数字，而峰峰值分辨率表示不闪烁的数字，因此可以更好地表达性能。