1. 分辩率(Resolution) 指数字量变革一个最小量时仿照旗子暗记的变革量，定义为满刻度与 2n 的比值。分辩率又称精度，常日以数字旗子暗记的位数来表示。
2. 转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从仿照转换到数字的 AD 转换所需的韶光的倒数。
积分型 AD 的转换韶光是毫秒级属低速 AD，逐次比较型 AD 是微秒级属中速 AD，全并行 / 串并行型 AD 可达到纳秒级。采样韶光则是其余一个观点，是指两次转换的间隔。为了担保转换的精确完成，采样速率(Sample Rate)必须小于或即是转换速率。因此有人习气年夜将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接管的。常用单位是 ksps 和 Msps，表示每秒采样千 / 百万次(kilo/Million Samples per Second。
3. 量化偏差(Quantizing Error)由于 AD 的有限分辩率而引起的偏差，即有限分辩率 AD 的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率 AD (空想 AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。常日是 1 个或半个最小数字量的仿照变革量，表示为 1LSB、 1/2LSB。
4. 偏移偏差(Offset Error)输入旗子暗记为零时输出旗子暗记不为零的值，可外接电位器调至最小。
5. 满刻度偏差(Full Scale Error)满度输出时对应的输入旗子暗记与空想输入旗子暗记值之差。
6. 微分非线性 (Differential nonlinearity， DNL) ADC相邻两刻度之间最大的差异。
7. 积分非线性 (Integral nonlinearity， INL)表示了 ADC 器件在所有的数值点上对应的仿照值和真实值之间偏差最大的那一点的偏差值，也便是输出数值偏离线性最大的间隔。
8. 总谐波失落真 (Total Harmonic Distotortior 缩写 THD)。
02.AD 芯片的选取
AD 的选择，首先看精度和速率，然后看输入通道数，输出的接口如 SPI 或者并行的，差分还是单端输入的，输入范围是多少。如何选择你所须要的器件呢?要综合设计的诸项成分，系统技能指标、本钱、功耗、安装等，最紧张的依据还是速率和精度。
1. 精度与所丈量的旗子暗记范围有关，但估算时要考虑到其他成分，转换器位数该当比总精度哀求的最低分辩率高一位。常见的 AD/DA 器件有 8 位，10 位，12 位，14 位，16 位等。
2. 速率根据输入旗子暗记的最高频率来确定，担保 ADC 的转换速率高于系统哀求的采样频率。
3. 通道有的单芯片内部含有多个 AD/DA 模块，可同时实现多路旗子暗记的转换;常见的多路 AD 器件只有一个公共的 AD 模块，由一个多路转换开关实现分时转换。
4. 数字接口办法接口有并行 / 串行之分，串行又有 SPI、 I2C、 SM 等多种不同标准。数值编码常日是二进制，也有 BCD (二~十进制)、双极性的补码、偏移码等。
5. 仿照旗子暗记类型常日 AD 器件的仿照输入旗子暗记都是电压旗子暗记，而 DA 器件输出的仿照旗子暗记有电压和电流两种。
6. 同时根据旗子暗记是否过零，还分成单极性( Unipolar) 和双极性( Bipolar )。
7. 电源电压有单电源，双电源和不同电压范围之分，早期的 AD/DA 器件要有+15V/-15V，如果选用单+5V 电源的芯片则可以利用单片机系统电源。
8. 基准电压有内、外基准和单、双基准之分。
9. 功耗一样平常 CMOS 工艺的芯片功耗较低，对付电池供电的手持系统对功耗哀求比较高的场合一定要把稳功耗指标。
10. 封装形式:常见的封装是 DIP，现在表贴型 so 封装的运用越来越多。
11. 跟踪 / 保持 (Track/Hold 缩写 T/H)原则上直流和变革非常缓慢的旗子暗记可不用采样保持，其他情形都应加采样保持。
12. 满幅度输出(Rail-to Rail)新近业界涌现的新观点，最先运用于运算放大器领域，指输出电压的幅度可达输入电压范围。在 DA 中一样平常是指输出旗子暗记范围可达到电源电压范围。(海内的翻译并分歧一，如“轨 _ 轨\"大众、“满摆幅\"大众)。
03. 针对高精度丈量类的 AD
参考电压须要足够精确 . 推举利用外部高精准参考电压。
如果 PGA 可调，增益系数一样平常是越小噪声越低。
一样平常最好用到满量程，此时 AD 精度不摧残浪费蹂躏。
如果有偏置，须要进行自校。
请把稳在利用 DEMO 板调试时，会由调试口导入 PC 噪声由旗子暗记连接线导入外部噪声，因此建议利用屏蔽电缆传输旗子暗记。
板上把稳仿照电源和数字电源，以及仿照地和数字地要分开;减少耦合噪声路径。
利用差分输入可以减少共模噪声，但是差模噪声会增大。
如果是片内集成 AD 的 MCU，支持高速时钟，如果不影响性能，内部事情时钟越低，对 AD 采样引起的滋扰越小。如果是板上就须要把稳走线和分区。
旗子暗记输入前级接滤波电路，一样平常一阶 RC 电路较多，把稳 FC=1/1000~1/100 采样频率。电阻和电容的参数把稳选取，旗子暗记接入后级接滤波电路最好采取 sinc 滤波办法 . 把稳输入偏置电流会限定外部的滤波电阻阻值的大小。R x Ib < 1 LSB。
有的片内 AD 还有集成输入 Buffer，有助于抑制噪声，一样平常是分两当，看输入旗子暗记范围和满量程之间的关系。
AD 分为很多种，SARFLASH，并行比较型，逐次逼近型，Delta sigma 型，一样平常是速率越高，精度越高越贵，针对不同场合不同本钱不同哀求分别选用。
Layout constraint。
04. 高速 ADC 关键指标的定义
一个基本观点
分贝(dB):按照对数定义的一个幅度单位。对付电压值，dB 以 20log(VA/VB)给出;对付功率值，以 10log(PA/PB)给出。dBc 是相对付一个载波旗子暗记的 dB 值; dBm 是相对付 1mW 的 dB 值。对付 dBm 而言，规格中的负载电阻必须是已知的(如: 1mW 供应给 50Ω)，以确定等效的电压或电流值。
静态指标定义
量化偏差（Quantization Error）：量化偏差是基本偏差，用图 1 所示的大略 3bit ADC 来解释。输入电压被数字化，以 8 个离散电平来划分，分别由代码 000b 到 111b 去代表它们，每一代码超过 Vref/8 的电压范围。代码大小一样平常被定义为一个最低有效位(Least Significant Bit LSB)。若假定 Vref=8V 时，每个代码之间的电压变换就代表 1V。换言之，产生指定代码的实际电压与代表该码的电压两者之间存在偏差。一样平常来说，0.5LSB 偏移加入到输入端便导致在空想过渡点上有正负 0.5LSB 的量化偏差。
图 1 空想 ADC 转换特性
05. 偏移与增益偏差（Offset Gain Error）
器件空想输出与实际输出之差定义为偏移偏差，所有数字代码都存在这种偏差。在实际中，偏移偏差会使通报函数或仿照输入电压与对应数值输出代码间存在一个固定的偏移。常日打算偏移偏差方法是丈量第一个数字代码转换或“零”转换的电压，并将它与理论零点电压比较较。增益偏差是预估通报函数和实际斜率的差别，增益偏差常日在模数转换器最末或末了一个传输代码转换点打算。
为了找到零点与末了一个转换代码点以打算偏移和增益偏差，可以采取多种丈量办法，最常用的两种是代码均匀法和电压抖动法。代码均匀丈量便是不断增大器件的输入电压，然后检测转换输出结果。每次增大输入电压都会得到一些转换代码，用这些代码的和算出一个均匀值，丈量产生这些均匀转换代码的输入电压，打算出器件偏移和增益。电压抖动法和代码均匀法类似，不同的是它采取了一个动态反馈回路掌握器件输入电压，根据转换代码和预期代码的差对输入电压进行增减调度，直到两代码之间的差值为零，当预期转换代码靠近输入电压或在转换点附近变革时，丈量所施加的“抖动”电压均匀值，打算偏移和增益。
06. 微分非线性
微分非线性(Differential nonlinearity ，DNL)：理论上说，模数器件相邻两个数据之间，仿照量的差值都是一样的。就好比疏密均匀的尺子。但实际上，相邻两刻度之间的间距不可能都是相等的。以是，ADC 相邻两刻度之间最大的差异就叫微分非线性 DNL，也称为差分非线性。同样举例来解释，如果对付 12bit 的 ADC，其 INL=8LSB， DNL=3LSB，在基准电压为 4. 095V 时，测得 A 电压对应读数为 1000b， 测得 B 电压对应读数为 1200b。那么就可以判断出，B 点电压值比 A 点赶过 197mV 到 203mV，而不是准确的 200mV。
图 2 DNL 偏差特性
图 2 中，001b 到 010b 码制过渡过程的 DNL 为 0LSB，由于刚好为 1LSB。但是 000b 到 001b 过渡就有个 0.2LSB 的 DNL，由于此时有 1. 2LSB 的代码宽度。应该把稳:如果在 ADC 或者 DAC 的 datasheet 中没有清楚解释 DNL 参数的话，可视该转换器没有漏码，即暗示它有优于正负 1LSB 的 DNL。
07. 积分非线性
积分非线性(Integral nonl inearity INL)：积分非线性表示了 ADC 器件在所有的数值点上对应的仿照值和真实值之间偏差最大的那一点的偏差值，也便是输出数值偏离线性最大的间隔。单位是 LSB。例如，一个 12bit 的 ADC，INL 值为 1LSB，那么，对应基准 4. 095V，测某电压得到的转换结果是 1000b，那么，真实电压值可能分布在 0.999V 到 1.001V 之间。
INL 是 DNL 偏差的数学积分，即一个具有良好 INL 的 ADC 担保有良好的 DNL。
图 3 INL 偏差特性
总之，非线性微分和积分是指代码转换与空想状态之间的差异。非线性微分(DNL)紧张是代码步距与理论步距之差，而非线性积分(INL) 则关注所有代码非线性偏差的累计效应。对一个 ADC 来说，一段范围的输入电压产生一个给定输出代码，非线性微分偏差为正时输入电压范围比空想的大，非线性微分偏差为负时输入电压范围比空想的要小。从全体输出代码来看，每个输入电压代码步距差异累积起来往后和空想值比较会产生一个总差异，这个差异就是非线性积分偏差。
图 4 INL 和 DNL
与增益和偏移一样，打算非线性微分与积分偏差也有很多种方法，代码均匀和电压抖动两种方法都可以利用，但是由于存在重复搜索，当器件位数较多时这两种方法实行起来很费时。一个更加有效打算 INL 和 DNL 的方法是直方图法，采取线性或正弦直方图。图 5 解释了线性斜升技能的运用，首先使输入电压线性增加，同时对输出以固定间隔连续采样，电压逐步增加时连续几次采样都会得到同样输出代码，这些采样次数称为“点击数”。
图 5 打算直方图
从统计上讲，每个代码的点击数量直接与该代码的相应输入电压范围成正比，点击数越多表明该代码的输入电压范围越大，非线性微分偏差也就越大；同样，代码点击数越少表明该代码输入电压范围越小，非线性微分偏差也就越小。用数学方法打算，如果某个代码点击数为 9，而“空想”情形下是 8，则该器件的非线性微分偏差便是(9-8) /8 或 0.125。非线性积分是所有代码非线性微分的累计值，对付斜升直方图，它便是每个非线性微分偏差的和。从数学不雅观点来看，非线性积分偏差即是在代码 X-1 的非线性微分偏差加上代码 X 和代码 X-1 的非线性微分偏差均匀值。
08. 动态指标定义
有效位数(ENOB)：模数转换器(ADC)与输入频率 fIN 干系的测试指标(位)。随着 fIN 的增大，整体噪声(特殊是失落真身分)将会增大，因而降落了 ENOB 和 SINAD 性能。另请参考:旗子暗记与噪声+失落真比(SINAD)。
ENOB 与 SINAD 的关系式为:
ENOB =（SINAD-1.76）/6.02
分辨率:仿照旗子暗记被量化时，它因此有限的离散电压电平表示的，分辨率是用来表示旗子暗记的离散电平个数。为了更精确地规复仿照旗子暗记，必须提高分辨率。分辨率常日定义为位数，利用更高的分辨率进行转换可以降落量化噪声。RMS:参考有关均方根(RMS)的注释。
均坊根(RMS):表示互换旗子暗记的有效值或有效直流值。对付正弦波，RMS 是峰值的 0.707 倍，或者是峰~峰值的 0.354 倍。SFDR:参考有关无杂散动态范围(SFDR)的注释。
旗子暗记与噪声+失落真比(SINAD):直流到奈奎斯特频段内，正弦波 fIN（对付 ADC 指的是输入正弦波，对付 ADC/DAC 指的是重修的输出正弦波)的 RMS 值与转换器噪声的 RMS 值之比，包括谐波身分。范例值以分贝表示，另请参寺关于均方根(RMS)和总谐波失落真的注释。
SINAD = 20log(10) Signal (volts， RMS)/（Noise + Harmonics (volts， RMS)）
信噪比(SNR):直流到奈奎斯特频段内，正弦波 fIN（对付 ADC 指的是输入正弦波，对付 ADC/DAC 指的是重修的输出正弦波)的 RMS 值之比，直流噪声和谐波失落真除外。范例值以分贝表示，另请参考关于均方根(RMS)的注释。
SNR = 20log(10) Signal (volts， RMS)/Noise (volts， RMS)
空想状况下，最小转换噪声的理论值只包括量化噪声，可直接由数据转换分辨率打算得到:
（N）：SNR = (6.02N +1.76)dB
无杂散动态范国（SFDR）:正弦波 fIN（对付 ADC 指的是输入正弦波，对付 ADC/DAC 指的是重修的输出正弦波)的 RMS 值与在频域不雅观察到的杂散旗子暗记的 RMS 值之比，范例值以分贝表示。SFDR 在一些须要最大转换器动态范围的通信系统中非常主要。
图 6 FFT 频谱图
