Em circuitos analógico-digital, os parâmetros SNR, SINAD e ENOB são frequentemente vistos. Então, o que eles significam e como são medidos?
A relação de potência sinal-ruído SNR, em dB, é a relação entre a potência média do sinal de entrada e o ruído (excluindo quaisquer harmônicos e componentes DC), e é usada para medir o ruído interno do dispositivo [1]. Calculado da seguinte forma:
Em um estado ideal, apenas o ruído de quantização do ADC é considerado, e o valor SNR ideal pode ser derivado.A fórmula é a seguinte [6] para avaliar o valor SNR do sistema teste. (N: resolução ADC)
SNR = 6,02 * N + 1,76
SINAD （Relação Sinal-Ruído e Distorção）
A relação de sinal para ruído e distorção, SINAD, em dB, é a relação de potência do sinal de entrada e toda a distorção do sinal de saída (incluindo componentes harmônicos, excluindo DC), usada para avaliar a não linearidade de todas as funções de transferência do sinal de saída mais o sistema O efeito cumulativo de todos os ruídos (quantização, jitter e aliasing) [2]. Calculado da seguinte forma:
ENOB （Número Efetivo de Bits）
O número efetivo de bits ENOB, a unidade é o bit, é usado para descrever a resolução efetiva do sistema ADC / DAC. Para um sistema ADC de N bits ideal, seu ENOB deve ser infinitamente próximo de N, mas o circuito real inevitavelmente introduzirá ruído, reduzindo assim a resolução real do ADC [3]. Geralmente, a fórmula para calcular o valor ideal de SNR é usada para substituir SNR por SINAD na fórmula para calcular ENOB. A fórmula é a seguinte [6]:
exemplo
Tomando o chip de conversão analógico-digital ADC14X250 da Texas Instruments como exemplo, os indicadores SNR, SINAD, ENOB típicos e métodos de teste são fornecidos [4].
Tabela 1 Indicadores ADC14X250 SNR, SINAD, ENOB
Tabela 1 A amplitude do sinal de entrada a ser medido é -3dBFS (e -1dBFS é comumente usado), que representa a proporção do sinal de entrada para a amplitude de escala completa. Freqüências de entrada diferentes correspondem a SNRs diferentes. A potência do sinal e do ruído pode ser calculada com base no FFT de acordo com o resultado da conversão digital do sinal de entrada [5]. ENOB é calculado pelo SINAD.