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ADS114S08: 為什麼ADS114S08的輸入參考噪聲等於1個VLSB

Part Number:ADS114S08

圖中的表格在ADS114S08的規格表中第22頁。

從表格中可看到ADC的輸入參考噪聲等於一個VLSB(2*2.5/2^16)。

因為ADS114S08為16bit,所以量化噪聲會比熱噪聲大很多。因此輸入參考噪聲主要是來自於量化噪聲,這點我可以理解。

問題是當計算SNR時,我們會假設量化噪聲的可能值(-0.5VLSB~0.5VLSB)發生的機率是一樣的,進而推出量化噪聲的RMS值為VLSB/(12^0.5)。

我最大的疑問就是為何ADS114S08的輸入參考噪聲不是VLSB/(12^0.5),而是等於1個VLSB?

Amy Luo:

您好,

ADS114S08是delta-sigma ADC,它的SNR和量化噪声与其他类型ADC不一样,delta-sigma ADC 的调制器能够对量化噪声进行整形,将噪声整形到高频处,进而在感兴趣的频段得到高分辨率的结果。在调制器输出中,量化噪声在0Hz 处是非常低的,然后随着频率的增加而急剧上升,并且在调制器采样频率处达到最大值,如下截图所示,因此抽取率越大,噪声性能越好。

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Guo Yan-Xing:

您好,

    我還是無法理解為何input referred noise會等於一個VLSB。

    我有找到一個microchip的產品,MCP3461/2/4。它的datasheet中對於input referred nosie有解釋,如下,

   " If the position is exactly in between two quantization steps, the histogram of output noise will have two bins with exactly 50% occurrence on each. This case gives an RMS noise of a 0.5 LSb value, which is therefore used as a cap of the performance for the sake of clarity and a better representation on the noise tables."

    這個ADC一樣是delta-sigma ADC,但它的input referred noise為0.5VLSB。

    我目前有3個疑問,

    1. microchip對於input referred noise的定義與TI一致嗎?

    2. 是否有理論可以計算出input referred noise會等於一個VLSB?

    3. TI是如何測量input referred noise?

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Amy Luo:

1、如下截图 input-referred noise定义:Resolution or internal noise of the ADC (plus programmable gain amplifier [PGA] noise for integrated devices) specified as a noise voltage source applied to the ADC’s input pins (before gain). 即ADC的分辨率或内部噪声(加上集成设备的可编程增益放大器[PGA]噪声),指定为应用于ADC输入引脚的噪声电压源(增益前)。

2、根据 input-referred noise定义:即ADC的分辨率或内部噪声,这里是量化噪声占主导地位,那么是ADC的分辨率即1 LSB

3、下面视频讲述了测量方法

https://training.ti.com/adc-noise-measurement-methods-parameters

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