【儀器儀表商情網(wǎng) 技術分析】當筆者與使用模數(shù)(A/D)轉換器的系統(tǒng)設計人員聊天時,他們最常問的就是:“您的16位A/D轉換器準確度也是16位嗎?”
要回答這個問題,關鍵在于從根本上理解分辨率和準確度這兩個概念之間的區(qū)別。盡管這兩個術語是截然不同的,但它們卻經(jīng)常被混淆或互換使用。
A/D轉換器的分辨率被定義為輸入信號值的最小變化,可通過一次計數(shù)改變數(shù)字輸出值。就理想的A/D轉換器而言,傳遞函數(shù)呈階梯狀,且每個步階寬度等于分辨率。但使用較高分辨率(16位或16位以上)的系統(tǒng)時,傳遞函數(shù)的響應和理想的響應之間將存在較大的偏差。這是因為由A/D轉換器及驅動器電路產(chǎn)生的噪聲可降低該轉換器的分辨率。
此外,如果一種直流(DC)電壓被施加到理想A/D轉換器的輸入端并進行了多次轉換,那么數(shù)字輸出應始終是同一個代碼。但在現(xiàn)實中,輸出代碼卻成了多個代碼,在多個位置上分布(見下圖的紅點群集),具體取決于系統(tǒng)總噪聲,其它因素還包括電壓參考和驅動器電路。系統(tǒng)里噪聲越多,數(shù)據(jù)點的群集范圍會越大,反之亦然。圖1展示了一個半量程DC輸入的例子。在A/D轉換器的產(chǎn)品說明書中,A/D轉換器傳遞函數(shù)圖上的這種輸出點群集通常被表示為DC直方圖。