ADC/DAC katalógusadatok értelmezése

 
 

Alapvető parameterek:

DC performance - Transfer function "linearity"
(egyenáramú jellemzők - az átvitel függvény linearitása)

  • DNL:  Differential Non-Linearity (differenciális nemlinearitás)
  • INL:  Integral Non-Linearity (integrális nemlinearitás)
  • offset error (DC eltolási hiba)
  • GE:  gain error (erősítés hibája)
  • equivalent RMS input noise (bemenetre redukált effektív zajteljesítmény)
AC performance - "distortions"
(váltóáramú paraméterek - torzítás)
  • SNR:  Signal-to-Noise Ratio (without harmonics) (Jel-zaj viszony, harmónikusok figyelembevétele nélkül)

    •         SNHR: signal to non-harmonic ratio
  • THD: Total Harmonic Distortion (teljes torzítás)

    •         SDR: signal-to-distortion-ratio (jel-torzítás viszony)
  • SINAD: SIgnal to Noise And Distortion ratio (Jel-zaj+torzítás viszonya)
        • A SINAD paraméter tulajdonképpen egy kommunikációs eszközről érkező jel minőségének jellmzésére szolgál.
        A definíció nagyon egyszerű: a teljes jelteljesítményt (értékes jel+ zaj+ torzítás) osztjuk a nemkívánatos összetevők (zaj + torzítás) teljesítményével. Az előbbiekkel szemben itt tehát nem feszültség, hanem teljesítmény értékekkel számolunk, tehát amikor a SINAD-ot dB-ben fejezzük ki, akkor a 10.log (SND/ND) képletet használjuk!.
  • SFDR:  Spurious-Free Dynamic Range (Torzítás feletti dinamikatartomány)

    •         UCFDR: unwanted-component-free dynamic range
            SFSR: spurious-free signal range


     
     

  • ENOB:  Effective Number Of Bits (Effektív bitszám)

    •         NOEB: number of effective bits
            EB: effective bits
     
  • IMD:  InterModulation Distortion (intermodulációs torzítás)

    •         twotone IMD (kétfrekvenciás)
            multitone IMD (sokfrekvenciás)
  • NPR:  Noise Power Ratio   (zajteljesítmény arány)
  • MTPR: MultiTone Power Ratio (sokfrekvenciás teljesítmény arány)
  • ERBW: Effective Resolution BandWidth (felbontás tekintetében számított effektív sávszélesség)
  • FPBW: Full-Power BandWidth (Összteljesítményre vonatkozó sávszélesség)
  • SSBW: Small Signal BandWidth (sávszélesség kisjelű esetben)
  • Static noise (a bemenet állandó értéke mellett a kimeneten lebegő bitek száma)
 
Nagy SNR főként Doppler-radar alkalmazásokban elengedhetetlen. Az SFDR teljesítmény gyengébb lehet.
Ellenben a kiváló SFDR létfontosságú a kommunikációs alkalmazásokban. Vezetéknélküli rendszereket megzavarja a nagy amplitúdójú harmónikus komponens. (Az SFDR növelhető az SNR rovására a kivezérlési tartomány csökkentésével, és viszont)
Az adatgyűjtési alkalmazásokban legfontosabb szempont a THD minimalizálása,  hiszen a mérésből származó nemlinearitást nem tudjuk megkülönböztetni a rendszer nemlinearitásától. 
A magas SINAD az orvosi alkalmazások szempontjából fontos. 

 
 
Számos specifikáció létezik az AD és DA konverterek dinamikus viselkedésének frekvenciatartományi mérésére (4. ábra - Figure 4.)

Total harmonic distortion(THD) : szemben az SFDR-rel, ami a mért frekvenciatartományban észlelhető legnagyobb nemkívánatos összetevőjét viszonyítja az értékes jelhez, a THD-ben az összes nemkívánatos komponens feszültségének (pitagoraszi) összegét viszonyítjuk az értékes jelamplitúdóhoz. 

Two-tone intermodulation distortion(IMD) : Ha egy DA átalakító nemlineáris, akkor két, egyszerre a bemenetére adott frekvenciából újabb, keresztmodulációs összetevők jelennek meg (összeg és különbségi frekvenciák). (Pl. egy  1.1 és 1.2 MHz -es jel szorzásakor létrejön egy 100 kHz-es (különbségi) és 2.3 MHz-es (összeg) komponens is. Harmadrendű intermodulációs termékeknek pedig az  1.3 MHz (2 * 1.2 - 1.1) és az 1.0 MHz (2 * 1.1 - 1.2) frekvenciájú összetevőket nevezzük.) Alkalmazásfüggő, melyik típusú intermoduláció a zavaró, de tény, hogy a harmadrendű termékek közelebb vannak az eredeti jelfrekvenciákhoz, így eltávolításuk nehezebb feladat.  

Signal-to-noise-plus-distortion (SINAD) Míg a THD csak a nemkívánt harmónikus jelösszetevők nagyságát veszi figyelembe, addig a SINAD az összes nemkívánatos összetevő (torzítás + zaj) energiáját. (Ez lehet termikus zaj, kvantálási zaj, harmonikus összetevők, és nemharmónikus torzítási termékek is.) Pl. egy CDMA (code-division, multiple-access, kódosztásos többszörös hozzáférési rendszer) rendszerben a legfőbb szempont, hogy az érdekes frekvenciasávban az összes zavaró hatás energiája adott érték alatt maradjon. Ennek mértéke a SINAD. 

Fontos hivatkozások:

IEEE 1241 - AD konverterek szabványos katalógus-terminológiája és méréstechnikája

IMEKO TC-4 Munkacsoport: A/D és D/A konverterek méréstechnikája: