Статические параметры АЦП.

Разрешающая способность - величина, обратная максимальному числу кодовых комбинаций на выходе АЦП. Разрешающая способность выражается в процентах, разрядах или децибелах и характеризует потенциальные возможности АЦП с точки зрения достижимой точности. Например, 12-разрядный АЦП имеет разрешающую способность 1/4096, или 0,0245% от полной шкалы, или -72,2 дБ. Разрешающей способности соответствует приращение входного напряжения АЦП Uвх при изменении Dj на единицу младшего разряда (ЕМР). Это приращение является шагом квантования. Для двоичных кодов преобразования номинальное значение шага квантования h=Uпш/(2N-1), где Uпш - номинальное максимальное входное напряжение АЦП (напряжение полной шкалы), соответствующее максимальному значению выходного кода, N - разрядность АЦП. Чем больше разрядность преобразователя, тем выше его разрешающая способность. Погрешность полной шкалы- относительная разность между реальным и идеальным значениями предела шкалы преобразования при отсутствии смещения нуля.

Погрешность смещения нуля - значение U_вх, когда входной код ЦАП равен нулю, определяется по формуле

где Uвх.01 - значение входного напряжения, при котором происходит переход выходного кода из О в 1.

Погрешности линейности:

Нелинейность - максимальное отклонение реальной характеристики преобразования D(Uвх) от оптимальной. Оптимальная характеристика находится эмпирически так, чтобы минимизировать значение погрешности нелинейности.

Дифференциальной нелинейностью АЦПв данной точке k характеристики преобразования называется разность между значением кванта преобразования hk и средним значением кванта преобразования h.

Погрешность дифференциальной линейности определяет два важных свойства АЦП: непропадание кодов и монотонность характеристики преобразования. Непропадание кодов - свойство АЦП выдавать все возможные выходные коды при изменении входного напряжения от начальной до конечной точки диапазона преобразования. При нормировании непропадания кодов указывается эквивалентная разрядность АЦП - максимальное количество разрядов АЦП, для которых не пропадают соответствующие им кодовые комбинации. Монотонность характеристики преобразования - это неизменность знака приращения выходного кода D при монотонном изменении входного преобразуемого сигнала. Монотонность не гарантирует малых значений дифференциальной нелинейности и непропадания кодов.Температурная нестабильность АЦ-преобразователя характеризуется температурными коэффициентами погрешности полной шкалы и погрешности смещения нуля.

Погрешность квантования - q/2

Статические характеристики

1) Погрешность нуля

Выражается в единицах младшего разряда (LSB) или в милливольтах

2) Погрешность крутизны

Выражается в количестве квантов от полной шкалы.

PPM – единицы от милливольта.

3) Интегральная и дифференциальная нелинейность

Integral linearity error (INL)

Differential non-linearity (DNL)

Выражается в единицах младшего разряда, процентах, PPM.

Дифференциальная нелинейность приводит к немонотонности характеристики ЦАП.

Непропадающие коды (no missing codes nmc)