ADC沒(méi)有輸入信號(hào)，為什么輸出數(shù)據(jù)位仍不斷變化

問(wèn)：我的ADC沒(méi)有輸入信號(hào)，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(huì)認(rèn)為：在靜態(tài)模擬輸入下，轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出將保持恒定。這種看法就如同期望在沒(méi)有輸入信號(hào)的情況下運(yùn)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(hào)，并用一臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表(DVM)測(cè)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(duì)顯示結(jié)果進(jìn)行數(shù)值平均(使用ADC！)，而不會(huì)揭示放大器輸出端的噪聲。測(cè)量噪聲需要示波器或頻譜分析儀。

像信號(hào)鏈中的任何其它器件一樣，ADC也會(huì)帶來(lái)熱噪聲。因此，如果您想驗(yàn)證ADC的行為在沒(méi)有輸入信號(hào)的情況下是否符合預(yù)期，您需要采集許多數(shù)據(jù)并求平均值，就像DVM對(duì)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(yīng)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(yàn)證ADC的噪聲性能。數(shù)據(jù)手冊(cè)中的描述是以LSB rms加以規(guī)定的“折合到輸入端噪聲”。測(cè)量方法為“接地輸入直方圖測(cè)試”，該術(shù)語(yǔ)來(lái)自早期的轉(zhuǎn)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(méi)有輸入信號(hào)?，F(xiàn)代高速轉(zhuǎn)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(diǎn)，而不是地。幸運(yùn)的是，直方圖測(cè)試也需要在沒(méi)有輸入信號(hào)的情況下采集許多數(shù)據(jù)，而這項(xiàng)工作早已完成。然而，現(xiàn)在不是對(duì)采集到的輸出數(shù)據(jù)求平均值，而是做一個(gè)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(huì)看到失調(diào)±3個(gè)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(biāo)準(zhǔn)差。

回過(guò)頭來(lái)看原來(lái)的問(wèn)題，不難找到答案：即使沒(méi)有輸入信號(hào)，ADC帶來(lái)的寬帶噪聲也會(huì)引起輸出數(shù)據(jù)位變化。祝您接下來(lái)的調(diào)試工作一切順利！