在理想情況下,SFDR的最大值出現(xiàn)在滿幅度輸入的情況下。在實(shí)際情況中,SFDR的最大值比滿幅度輸入至少低幾個(gè)dB,這是由于在輸入信號(hào)幅度接近滿幅度時(shí)ADC的非線性及失真現(xiàn)象將更加嚴(yán)重。因此,在實(shí)際中,應(yīng)避免使ADC輸入信號(hào)幅度接近滿幅度。
在理想情況下,采樣過(guò)程是瞬間完成的。然而,對(duì)于實(shí)際的A/D變換過(guò)程,從發(fā)出采樣命令到實(shí)際開始采樣需要一定的時(shí)間,即實(shí)際采樣點(diǎn)與理想采樣點(diǎn)之間存在著一定的時(shí)間延遲,稱為孔徑時(shí)間(ApertureTime)。對(duì)于一個(gè)動(dòng)態(tài)模擬信號(hào),在ADC接通的孔徑時(shí)間里,輸入的模擬信號(hào)值是不確定的,從而引起輸出的不確定誤差,這就是所謂的孔徑誤差??讖秸`差會(huì)導(dǎo)致ADC采樣精度和信噪比的下降,且與被采樣信號(hào)的頻率f成正比。
6.非線性誤差
非線性誤差是轉(zhuǎn)換器的重要精度指標(biāo),表示了ADC實(shí)際轉(zhuǎn)換值與理論轉(zhuǎn)換值之間的差別。非線性誤差主要包括兩類:差分非線性(DNL,DifferentialNon-Linearity)誤差和積分非線性(INL,IntegralNon-Linearity)誤差。
差分非線性誤差(DNL)是指ADC實(shí)際的量化電平與理論的量化電平之間的差異,這主要由于A/D本身的電路結(jié)構(gòu)和制造工藝等原因,引起在量程中某些點(diǎn)的量化電壓和標(biāo)準(zhǔn)的量化電壓不一致而造成的。DNL引起的失真分量與輸入信號(hào)的幅度和非線性出現(xiàn)的位置有關(guān),通常用和理想電平相差的百分比來(lái)表示。
積分非線性誤差(INL)是指ADC實(shí)際轉(zhuǎn)換特性函數(shù)曲線與理想轉(zhuǎn)換特性直線之間的最大偏差,主要是由于A/D模擬前端、采樣保持器及ADC的傳遞函數(shù)的非線性所造成的。理想轉(zhuǎn)換特性直線可以利用最小均方算法得到,而INL引起的各階失真分量的幅度隨輸入信號(hào)的幅度變化。如果輸入信號(hào)每增加1dB,則二階交調(diào)失真分量增加2dB,三階交調(diào)失真分量增加3dB。
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