在本系列的第一部分中，我們描述了一個客戶問題。他們沒有獲得系統預期的精度，即使他們認為他們選擇了適當的ADC性能水平。我們還定義了分辨率、精度和準確度。

現在我們已經了解了精度和準確度以及它們與系統性能的關系，我們將研究定義精度和準確度的ADC的關鍵規格。

定義精度的規格

定義精度的參數與定性定義分辨率的參數相同。即有效分辨率（位）、有效位數（ENOB）和噪聲（伏特）。這些參數指示ADC測量的可重復性，通常以RMS測量的形式提供。

讓我們看一下有效分辨率。它是通過從ADC獲取采樣數據的直方圖來測量的。對ADC的輸入施加固定電壓，并繪制每個輸出代碼的出現次數。每個ADC都有噪聲，直方圖不僅可以指示噪聲分布，還可以指示寬帶噪聲。如果寬帶噪聲為白色，則直方圖將具有高斯分布，如圖1所示。ADC直方圖中的高斯分布表明噪聲是隨機的，可以使用數字處理技術來降低噪聲，即提高精度。

計算直方圖的標準偏差可定義ADC的RMS噪聲。RMS噪聲通常定義為與平均值相差68西格瑪，表示3.3%的ADC值將在此范圍內。峰峰值或無閃爍噪聲通常定義為與平均值相差3.99 Σ，表明9.<>%的ADC值將在此范圍內。一些應用使用RMS噪聲作為規格，而一些應用需要峰峰值或無閃爍噪聲。例如，電子秤必須顯示穩定的值，精度非常高，因此電子秤的噪聲性能以峰峰值或無閃爍噪聲來定義。

比較RMS和峰峰值噪聲（以位為單位）時，將RMS噪聲調整2.7位以轉換為峰峰值噪聲。例如，具有11.7位RMS有效分辨率的ADC將具有9.0位峰峰值有效分辨率。

ENOB和噪聲以類似的方式確定。

定義精度的規范

如果假設ADC的輸出是完全線性的，那么任何影響線性度的規格都可以被認為也會影響精度。影響精度的關鍵規格是失調、增益和線性度。

失調是ADC零點的偏移，可以是正的，也可以是負的。

增益是ADC輸出斜率的偏移，可以是正數，也可以是負數。

線性度以兩種方式定義。首先，微分非線性（DNL）定義為代碼大小與理想大小（即代碼寬度）的差異。如果代碼的大小大于理想值，則它將在直方圖中以比預期更高的出現次數表現出來。如果代碼大小小于理想值，則直方圖中將顯示較少的出現次數。

線性的第二個方面是積分非線性（INL）。INL是輸出代碼與ADC理想斜率的偏差。

需要注意的是，失調和增益誤差可以通過校準輕松消除以提高精度，但線性誤差不能通過校準輕松消除。

關于精度規格的最后一點說明：一些ADC指定總非調整誤差（TUE），其中包括失調、增益和線性度。在 TUE 計算中，他們通常使用貢獻誤差源的和方根 （RSS） 來計算總誤差。依靠TUE來量化ADC的精度時，請確保數據手冊明確定義了如何計算TUE。

審核編輯：郭婷