ADC沒有輸入信號,為什么輸出數(shù)據(jù)位仍不斷變化

問：我的ADC沒有輸入信號，為什么輸出數(shù)據(jù)位仍在不斷變化?

　　答：不熟悉高速ADC的人可能會認為：在靜態(tài)模擬輸入下，轉換器的數(shù)字輸出將保持恒定。這種看法就如同期望在沒有輸入信號的情況下運算放大器僅輸出直流失調(diào)電壓誤差。如果移除放大器電路的輸入信號，并用一臺數(shù)字萬用表(DVM)測量輸出電壓，讀數(shù)將告訴您放大器的失調(diào)電壓。然而，DVM只對顯示結果進行數(shù)值平均(使用ADC!)，而不會揭示放大器輸出端的噪聲。測量噪聲需要示波器或頻譜分析儀。

　　像信號鏈中的任何其它器件一樣，ADC也會帶來熱噪聲。因此，如果您想驗證ADC的行為在沒有輸入信號的情況下是否符合預期，您需要采集許多數(shù)據(jù)并求平均值，就像DVM對放大器電路所做的那樣。高速ADC通常漂浮到其中間電平代碼，加上或減去任何固有的失調(diào)，所得的平均輸出代碼應在ADC的額定失調(diào)范圍內(nèi)。分析采集到的數(shù)據(jù)集，很容易驗證ADC的噪聲性能。數(shù)據(jù)手冊中的描述是以LSB rms加以規(guī)定的“折合到輸入端噪聲”。測量方法為“接地輸入直方圖測試”，該術語來自早期的轉換器(具有以地為中心的雙極性輸入范圍)，但將輸入與地短路等效于沒有輸入信號。現(xiàn)代高速轉換器通常采用單電源供電，因此其輸入共模電壓為前端模擬電源的中間點，而不是地。幸運的是，直方圖測試也需要在沒有輸入信號的情況下采集許多數(shù)據(jù)，而這項工作早已完成。然而，現(xiàn)在不是對采集到的輸出數(shù)據(jù)求平均值，而是做一個直方圖。典型高速ADC的輸入噪聲特性可能在1 LSB rms，因此您可能會看到失調(diào)±3個代碼的高斯分布。折合到輸入端的噪聲就是采集數(shù)據(jù)的標準差。

　　回過頭來看原來的問題，不難找到答案：即使沒有輸入信號，ADC帶來的寬帶噪聲也會引起輸出數(shù)據(jù)位變化。