ADC技术术语详解：从SAR到Delta-Sigma

"这篇资源是关于模拟到数字转换器(ADC)常用术语的解释，涵盖了Delta-Sigma ADC、SAR ADC和Pipeline ADC等不同类型的ADC技术，并提到了SNR（信噪比）和SFDR（无杂散动态范围）等关键性能指标。文档来自于Texas Instruments的一份应用报告SBAA147A，旨在帮助读者理解ADC的关键规格和性能特性。" ADC（模拟到数字转换器）是电子系统中将连续模拟信号转换为离散数字信号的关键组件。以下是ADC领域中的一些重要术语及其详细解释： 1. **Sampling**：采样是ADC过程的第一步，它是指在模拟信号上施加等时间间隔的瞬间读取，以捕获信号的值。根据Nyquist-Shannon采样定理，采样率应至少是输入信号最高频率成分的两倍，以避免混叠。 2. **SAR ADC（Successive Approximation Register ADC）**：逐次逼近型ADC通过比较输入信号与一系列二进制权重的参考电压，逐步逼近最终的数字输出。其优点是结构简单，但速度相对较慢。 3. **Oversampling**：过采样是在高于Nyquist频率的采样率下进行，目的是提高信噪比和动态范围，通过牺牲带宽来换取更精确的转换结果。 4. **Delta-Sigma ADC（ΔΣ ADC）**：这种ADC使用积分器和一个高频率采样开关，通过连续的1和0序列来表示输入信号。其特点是采用噪声整形，将高频噪声转移到频谱的更高部分，从而在感兴趣的带宽内获得更好的信噪比。 5. **Single sample per conversion**：对于某些ADC，每个转换只基于一个采样点，这通常对应于传统的采样过程。 6. **Multiples samples, averaged**：多采样平均是指ADC在多个采样周期内收集信息并平均，以提高精度和降低噪声。 7. **Signal-to-Noise Ratio (SNR)**：信噪比是衡量信号强度相对于噪声强度的比例，通常以分贝(dB)表示。更高的SNR意味着更好的信号质量。 8. **Spurious-Free Dynamic Range (SFDR)**：无杂散动态范围是指在信号带宽内，最大非谐波失真或杂散信号与满量程信号功率之比。SFDR是评估ADC线性度的重要指标。 9. **Pipeline ADC（流水线ADC）**：这种ADC由多个级联的采样保持器、比较器和数字电路组成，每一步都可以并行处理，从而实现高速转换。 10. **Acquisition Time**：获取时间是指ADC准备对输入信号进行转换所需的时间。对于不同的ADC类型，如SAR、Pipeline和Delta-Sigma ADC，其获取时间各不相同。 了解这些基本术语有助于设计者选择适合特定应用的ADC，优化系统性能，同时确保满足信噪比、动态范围等关键指标。实际应用中，应参考具体的ADC产品数据表以获取最准确的技术规格。