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ADC/DAC设计常见40问，看完不会再出错
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2017-12-08
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本文章是关于ADC/DAC设计经典问答，涵盖时钟占空比、共模电压、增益误差、微分相位误差、互调失真等常见问题。
1. 什么是小信号带宽（SSBW）？
小信号带宽（Small Signal Bandwidth （SSBW））是指在指定的幅值输入信号及特定的频率下，它的输出幅值比低频时的输出幅值下降指定值时，该特定频率为小信号带宽。
2. 什么是共模电压（VCM）？
共模电压（Common Mode Voltage （VCM ））是差动输入的两个引脚上相同的直流输入电压。
3. 什么是MSB（最高有效位）？
MSB（最高有效位（Most Significant Bit）），是具有最大的值或权重的位。它的值是满量程的一半。
4. 什么是采样（孔径）延时？
采样（孔径）延时（Sampling （Aperture） Delay）是时钟输入的后边缘到采样开关打开所需的时间。采样/保持电路有效地停止输入信号捕获，并进入“保持”模式，确定时钟延时后的采样。
5. 什么是满量程（FS）输入范围？
满量程输入范围（Full Scale Input Range），是指模数转换器上数字化的输入电压的输入范围，既不低于这个范围也不超过这个范围。比如 V REF + = 3.5V 和 VREF - = 1.5V， FS = （VREF + ）-（VREF - ） =2.0V。
6. 什么是时钟占空比？
时钟占空比（Clock Duty Cycle）是时钟波形高电平时间和一个时钟周期总时间的比值。
7. 什么是位的有效数（ENOB ，或有效位）？
位的有效数（ENOB ，或有效位）（EffecTIve Number of Bits （ENOB， 或EffecTIve Bits））是信噪比和失真的比率，或SINAD的另一种表达方法。 ENOB定义为（SINAD -1.76）/ 6.02，这个位数（ENOB）表示转换器是与理想的模数转换器等效。
8. 什么是增益误差？
增益误差是在第一个代码和最后一个代码发生转换时，实际输人电压与理想输人电压之差。即，这个差值是：满量程 - 2 LSB。
9. 许多模数转换器在数据手册中提供的应用，在Va， Vd 和Vref引脚上出现了三个电容。这三个电容器都是必须的吗？
根据特定器件和电路板的布局，一个或两个电容可能就足够了。较大的电容，通常是5到10？F的，提供了低阻抗大容量存储，在转换期间保证了电压的稳定性。较小值的电容器吸收较高频率的噪音尖峰。如果印制电路板具有非常好的布局用于低噪声工作，而且不包含一个微控制器或其他的嘈杂的数字逻辑，可能需要更少的电容器。但是为使ADC工作电平精度获得保证，一般情况下最好是遵循数据手册的推荐。
10. 什么是零误差？
ADC双级输出的零误差是理论的输入电压（典型的是中心值加1/2LSB）和实际输入电压之间的差异，这个实际输入电压引起了输出从0到1的转换。
11. 什么是输出保持时间？
输出保持时间是指在输入时钟边缘后输出有效数据的时间长度。
12. 什么是分辨率？
分辨率是模拟增量，相当于1 LSB转换器代码的变化。分辨率也被定义为转换器位数（n）的个数。数字代码的个数等于2^n，其中“n”是位的个数。举一个例子，一个12位转换器模拟信号和2 ^ 12 = 4096数字编码的映射关系。12位模数转换器的分辨率，是输入电压的满量程除以2^12，或4096，不会引起输出代码超出范围。
1. 什么是小信号带宽（SSBW）？
小信号带宽（Small Signal Bandwidth （SSBW））是指在指定的幅值输入信号及特定的频率下，它的输出幅值比低频时的输出幅值下降指定值时，该特定频率为小信号带宽。
2. 什么是共模电压（VCM）？
共模电压（Common Mode Voltage （VCM ））是差动输入的两个引脚上相同的直流输入电压。
3. 什么是MSB（最高有效位）？
MSB（最高有效位（Most Significant Bit）），是具有最大的值或权重的位。它的值是满量程的一半。
4. 什么是采样（孔径）延时？
采样（孔径）延时（Sampling （Aperture） Delay）是时钟输入的后边缘到采样开关打开所需的时间。采样/保持电路有效地停止输入信号捕获，并进入“保持”模式，确定时钟延时后的采样。
5. 什么是满量程（FS）输入范围？
满量程输入范围（Full Scale Input Range），是指模数转换器上数字化的输入电压的输入范围，既不低于这个范围也不超过这个范围。比如 V REF + = 3.5V 和 VREF - = 1.5V， FS = （VREF + ）-（VREF - ） =2.0V。
6. 什么是时钟占空比？
时钟占空比（Clock Duty Cycle）是时钟波形高电平时间和一个时钟周期总时间的比值。
7. 什么是位的有效数（ENOB ，或有效位）？
位的有效数（ENOB ，或有效位）（EffecTIve Number of Bits （ENOB， 或EffecTIve Bits））是信噪比和失真的比率，或SINAD的另一种表达方法。 ENOB定义为（SINAD -1.76）/ 6.02，这个位数（ENOB）表示转换器是与理想的模数转换器等效。
8. 什么是增益误差？
增益误差是在第一个代码和最后一个代码发生转换时，实际输人电压与理想输人电压之差。即，这个差值是：满量程 - 2 LSB。
9. 许多模数转换器在数据手册中提供的应用，在Va， Vd 和Vref引脚上出现了三个电容。这三个电容器都是必须的吗？
根据特定器件和电路板的布局，一个或两个电容可能就足够了。较大的电容，通常是5到10？F的，提供了低阻抗大容量存储，在转换期间保证了电压的稳定性。较小值的电容器吸收较高频率的噪音尖峰。如果印制电路板具有非常好的布局用于低噪声工作，而且不包含一个微控制器或其他的嘈杂的数字逻辑，可能需要更少的电容器。但是为使ADC工作电平精度获得保证，一般情况下最好是遵循数据手册的推荐。
10. 什么是零误差？
ADC双级输出的零误差是理论的输入电压（典型的是中心值加1/2LSB）和实际输入电压之间的差异，这个实际输入电压引起了输出从0到1的转换。
11. 什么是输出保持时间？
输出保持时间是指在输入时钟边缘后输出有效数据的时间长度。
12. 什么是分辨率？
分辨率是模拟增量，相当于1 LSB转换器代码的变化。分辨率也被定义为转换器位数（n）的个数。数字代码的个数等于2^n，其中“n”是位的个数。举一个例子，一个12位转换器模拟信号和2 ^ 12 = 4096数字编码的映射关系。12位模数转换器的分辨率，是输入电压的满量程除以2^12，或4096，不会引起输出代码超出范围。
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