ADC有效位数测量：FFT与正弦拟合法

"该文档是全志r11_tina_v2.5_sdk_user_manual_v1.0，主要讨论了ADC有效位数的测量方法，包括快速傅里叶变换法和正弦拟合法，以及ADC数字前端调理电路设计的基础知识。" 在ADC（模拟-to-数字转换器）技术中，有效位数（ENOB）是一个关键指标，它衡量了ADC的精度。ENOB可以从信噪比（SNR）和信噪失真比（SINAD）计算得出，反映了ADC转换信号的质量等效于多少位的二进制分辨率。SNR定义为输入单频正弦波信号功率与噪声功率的比例，而SINAD则考虑了信号、噪声和所有非理想信号成分（包括谐波）的比率。 1. 快速傅里叶变换法（FFT）是一种常用的测量ENOB的方法。通过时域数据的FFT运算，可以得到信号的频谱，进一步计算信噪比失真比SINAD，最终得出ENOB。FFT法的优势在于运算简单，速度快，适用于ADC失真分析，但不能排除ADC之外的误差源对测试的影响。 2. 正弦拟合法则是通过最小二乘回归分析，用正弦函数拟合ADC数字化的输入信号，计算理想正弦与实际拟合函数的均方根误差，进而得到ENOB。这种方法更全面地评估了ADC的性能，但实现过程相对复杂。 3. ADC数字前端调理电路设计至关重要，它的作用是将模拟信号转化为适合数据采集、控制、计算和显示的数字信号。调理电路包括了信号放大、滤波、基准电压生成等多个环节，这些环节直接影响ADC的性能和测量结果。 课程设计旨在让学生掌握ADC的测量方法，包括QuartusII和Matlab工具的运用，以及ADC和数字前端调理电路设计。其中，除了ENOB，还涉及了其他关键参数如信噪比(SNR)、无杂散动态范围(SFDR)、总谐波失真(THD)、微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)，这些都是评价ADC性能的重要指标。 微分非线性(DNL)描述了ADC输出序列中相邻代码之间的差异，理想情况下应为恒定。而积分非线性(INL)则关注整个转换范围内ADC输出与理想线性关系的最大偏差。理解并优化这些参数对于提高ADC的整体性能至关重要。