有必要了解數據表如何指定噪聲性能，以及外部噪聲源對總體係統性能的影響方式。其中的一個噪聲源示例就是我的同事Ryan Andrews在他的博文，“小心！你的ADC的性能也許隻和它的電源性能差不多。”中所談到過的電源噪聲。在這篇博文中
，我將會看一看基準噪聲如何影響增量-累加ADC中的DC噪聲性能。

　　

如圖1所示

，你可以用短接至中電源電壓的正負輸入來指定和測量一個ADC的DC噪聲性能。通過測量這個條件下的噪聲，ADC輸出代碼內的噪聲幾乎不受基準電壓、基(ji)準(zhun)噪(zao)聲(sheng)或(huo)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)噪(zao)聲(sheng)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)。雖(sui)然(ran)這(zhe)個(ge)測(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)相(xiang)對(dui)於(yu)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)來(lai)說(shuo)是(shi)一(yi)個(ge)過(guo)於(yu)理(li)想(xiang)的(de)情(qing)況(kuang)，它(ta)的(de)確(que)較(jiao)好(hao)地(di)給(gei)出(chu)了(le)一(yi)個(ge)不(bu)受(shou)某(mou)些(xie)外(wai)部(bu)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)影(ying)響(xiang)的(de)ADC噪聲性能。

 

圖1：ADC噪聲性能測試（和調試）配置

　　

提示：調試時
，在開始其它係統噪聲性能測試之前，用評估隔離式ADC噪聲性能的短接輸入測試來開始評估係統的噪聲性能。

　　

　　

這個影響與ADC的基本任務相關；而ADC的(de)基(ji)本(ben)任(ren)務(wu)就(jiu)是(shi)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)輸(shu)出(chu)代(dai)碼(ma)，來(lai)表(biao)示(shi)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)與(yu)基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)的(de)比(bi)率(lv)。輸(shu)入(ru)和(he)基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)都(dou)會(hui)將(jiang)一(yi)個(ge)噪(zao)聲(sheng)項(xiang)添(tian)加(jia)到(dao)這(zhe)個(ge)比(bi)率(lv)中(zhong)
，如(ru)方(fang)程(cheng)式(shi)1所示：

 

 

輸入信號噪聲， 對於ADC轉換結果的影響是非常直接的。ADC將捕捉未被濾除掉的任何噪聲—使用外部電阻-電容 （RC） 濾波器，或者增量-累加ADC的信號濾波器進行過濾。由於 對於方程式1中的比率有直接影響，你可以在輸出代碼中進行觀察。

　　

提示：在評估ADC噪聲性能時，由於輸入信號的噪聲直接影響ADC的輸出結果，請確保輸入信號是一個低噪聲源。

　　

然而
，基準噪聲， 對於ADC轉換結果的影響並不直接


，這是因為 出現在分母中。當分子為零時（就與ADC輸入被短接的情況一樣）
，這個比率始終為零
，而 項將不會影響比率。當分子與分母大體相等時， 將會對比率有很大的影響。當比率介於0和1之間時
， 的影響由比率值來衡量。圖2顯示的是得出的特性運行方式。

 

圖2：ADC和基準噪聲與輸入電壓之間的關係

　　

當通過使用均方根增加的方法將基準噪聲添加到ADC的噪聲中時，這個組合噪聲是輸入電壓的函數，它會在正或負輸入電壓變大時增加。在圖2中的曲線上，有幾個點需要注意：

　　

點A
，這是用ADC數據表中給出的短接輸入測得的ADC噪聲。

　　

點B，這是總帶寬限製基準噪聲，通常受到ADC數字濾波器帶寬的限製。

　　

如果你知道針對噪聲源的噪聲頻譜密度和噪聲帶寬的話，你就能夠計算出基準噪聲（點B）
；否則的話，將一個滿量程電壓輸入施加到ADC上，並且測量噪聲性能，這樣通常能夠獲得一個比較好的基準噪聲測量值。

 

　　

對於在整個ADC輸入範圍內實現低噪聲/高分辨率性能來說，一個低噪聲基準十分重要。基準噪聲需求將取決於係統的目標分辨率
、輸入信號範圍和數據速率（而這通常限製了輸入和基準噪聲帶寬）。當噪聲帶寬受到較慢數據速率限製時，或者輸入信號跨度被限製在ADC滿量程範圍內的一個較小區間內，係統能夠耐受額外的基準噪聲。

　　

很多增量-累加ADCbaohanyigejichengjizhun，taweidaduoshuyingyongtigonglechongzudexingneng。duiyuyaoqiugengjiayangedeyingyong，shiyongyigewaibujizhunyexukeyitishengshuruchuyuzhenghefumanliangchengfanweifujinshidezaoshengxingneng。waibugaojingdujizhunkeyishixiangengdidezaoshengxingneng，zheshiyinweitamendegonghaogenggao。tu3將24位ADS1259增量-累加ADC的噪聲性能與內部基準源、一個外部REF5025電壓源

，以及一個比例換算的基準源進行比較。

 

圖3：具有內部、外部和比例換算基準源的ADS1259噪聲性能

　　

雖sui然ran外wai部bu基ji準zhun也ye許xu能neng夠gou實shi現xian比bi集ji成cheng基ji準zhun更geng好hao的de噪zao聲sheng性xing能neng，而er比bi例li換huan算suan基ji準zhun配pei置zhi的de表biao現xian更geng佳jia。一yi個ge比bi例li換huan算suan配pei置zhi在zai基ji準zhun電dian壓ya和he輸shu入ru信xin號hao激ji勵li方fang麵mian共gong用yong同tong樣yang的de電dian壓ya源yuan。通tong過guo共gong用yong一yi個ge共gong同tong的de電dian壓ya和he噪zao聲sheng源yuan，方fang程cheng式shi1中的和往往在比率中相互抵消。

　　

當你下次評估ADC的噪聲性能時

，請確保將基準噪聲效應考慮在內。此外

，隻要傳感器需要一個激勵源，比例換算測量實現方式應該成為你的首選。