ADC（模数转换器）的线性度是指其输出数字码与输入模拟电压之间理想线性关系的偏离程度。它是衡量ADC精度的重要静态参数，主要包括以下两种关键指标：

1. 积分非线性（INL, Integral Non-Linearity）

• 定义：ADC实际转换曲线与理想直线（通常通过端点或最佳拟合确定）的最大偏差。
• 影响：
  • 直接反映整体转换精度，INL越小，ADC在全量程内的线性越好。
  • 过大时会导致某些输入电压对应的输出码出现系统性偏移（如测量值整体偏高/偏低）。
• 单位：通常以 LSB（最低有效位） 表示。例如，INL = ±1 LSB 表示最大偏差不超过1个量化台阶。

2. 微分非线性（DNL, Differential Non-Linearity）

• 定义：ADC相邻输出码对应的实际输入电压步进与理想步进（1 LSB）的差值。
• 影响：
  • DNL > 0：步进大于1 LSB，可能导致输出码"跳跃"。
  • DNL < 0：步进小于1 LSB，严重时（DNL ≤ -1 LSB）会造成丢码（某些数字码永远不会输出）。
• 单位：同样以 LSB 度量。理想DNL = 0。

线性度对系统的影响

• 高精度应用（如医疗仪器、科学测量）：
  要求低INL/DNL（例如 ≤ ±0.5 LSB），否则会引入不可校准的误差。
• 信号完整性：
  非线性会扭曲信号波形（尤其在频域产生谐波失真）。
• 校准难度：
  INL误差难以通过简单增益/偏移校准完全消除，而DNL导致的丢码无法校准。

测试方法

通过向ADC输入高精度斜坡电压，统计所有输出码的出现宽度（DNL）及整体偏移（INL），通常在数据手册中以图表或最大值形式给出。

总结

ADC线性度 = INL（整体线性偏差） + DNL（局部台阶均匀性）
优秀的ADC需同时满足低INL（保证全局精度）和低DNL（避免丢码或非线性失真），二者共同决定了转换的真实性与可靠性。