如何理解ADC中的LSB和MSB_LSB - CSDN文库

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LSB （ Least Significant Bit ），意为最低有效位； MSB （ Most Significant

Bit），意为最高有效位，若 MSB=1，则表示数据为负值，若 MSB=0，则表示数据为

正。

当选择模数转换器(ADC)时，最低有效位(LSB)这一参数的含义是什么？有位工程师告

诉我某某生产商的某款 12 位转换器只有 7 个可用位。也就是说，所谓 12 位的转换器

实际上只有 7 位。他的结论是根据器件的失调误差和增益误差参数得出的，这两个参

数的最大值如下：

　　失调误差 =±3LSB，

　　增益误差 =±5LSB，

　　乍一看，觉得他似乎是对的。从上面列出的参数可知最差的技术参数是增益误差

(±5 LSB)。进行简单的数学运算，12 位减去 5 位分辨率等于 7 位，对吗？果真如此的

话，ADC 生产商为何还要推出这样的器件呢？增益误差参数似乎表明只要购买成本更

低的 8 位转换器就可以了，但看起来这又有点不对劲了。正如您所判断的，上面的说

法是错误的。

　　让我们重新来看一下 LSB 的定义。考虑一个 12 位串行转换器，它会输出由 1 或 0

组成的 12 位数串。通常，转换器首先送出的是最高有效位(MSB)(即 LSB + 11)。有些

转换器也会先送出 LSB。在下面的讨论中，我们假设先送出的是 MSB(如图 1 所示)，

然后依次送出 MSB-1 (即 LSB + 10)和 MSB -2(即 LSB + 9)并依次类推。转换器最终

送出 MSB -11(即 LSB)作为位串的末位。

　　LSB 这一术语有着特定的含义，它表示的是数字流中的最后一位，也表示组成满

量程输入范围的最小单位。对于 12 位转换器来说，LSB 的值相当于模拟信号满量程输

入范围除以 212 或 4,096 的商。如果用真实的数字来表示的话，对于满量程输入范围

为 4.096V 的情况，一个 12 位转换器对应的 LSB 大小为 1mV。但是，将 LSB 定义为

4096 个可能编码中的一个编码对于我们的理解是有好处的。

　　让我们回到开头的技术指标，并将其转换到满量程输入范围为 4.096V 的 12 位转

换器中：

　　失调误差 = ±3LSB =±3mV，

　　增益误差 =±5LSB = ±5mV，

　　这些技术参数表明转换器转换过程引入的误差最大仅为 8mV(或 8 个编码)。

这绝不是说误差发生在转换器输出位流的 LSB 、 LSB-1 、 LSB-2 、 LSB-3 、 LSB-

4、LSB-5 、LSB-6 和 LSB-7 八个位上，而是表示误差最大是一个 LSB 的八倍(或

8mV)。准确地说，转换器的传递函数可能造成在 4,096 个编码中丢失最多 8 个编码。

丢失的只可能是最低端或最高端的编码。例如，误差为 +8LSB ((+3LSB 失调误差) +

(+5LSB 增益误差)) 的一个 12 位转换器可能输出的编码范围为 0 至 4,088。丢失的编

码为 4088 至 4095。相对于满量程这一误差很小仅为其 0.2%。与此相对，一个误差

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