TI高精度实验室ADC系列培训视频第3章和第4章 ADC噪声分析

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3.1误差分析背后统计学知识
3.2 理解与校准ADC系统的偏移和增益误差
3.3 使用蒙特卡罗spice工具进行误差分析（未实践）
4.1 计算ADC系统的总噪声
4.2 动手实验-ADC噪声（未实践）

TI高精度实验室ADC系列培训视频（B站）
TI高精度实验室ADC系列培训视频（21ic）

3.1误差分析背后统计学知识

对于一个均值为0的指标，典型值就是在高斯分布的均值上叠加±1个标准差之后的绝对值。
最大偏移误差是一个测试参数，所有超过这个最大值的器件都会被丢弃，而不会出货给客户。
分布曲线是截断的高斯分布曲线。

可以想象，随着系统中的器件数量增加，所有器件都在最坏情况的概率非常小。所以，直接把每个器件的最坏情况进行叠加，并不是理解系统总误差的最好方法。

三个分布是随机的，不相关的。

不相关的高斯分布标准差可通过计算均方根的方式进行叠加。

3.2 理解与校准ADC系统的偏移和增益误差

统计最坏情况分析是计算各个误差的均方根值，是评估最坏情况时更合理的方法，而绝对最坏情况则更保守。

斜率误差就是增益误差；截距就是偏移。
加入两个不同的输入信号，并测量对应的输出数值，即可求出直线的斜率与截距。然而，必须保证放大器工作在曲线的线性区域。

简化校准方案的一种方法是仅进行偏移校准，偏移校准的好处是它通常可以通过将输入端短路到地来完成，将输入端短路到地，可以提供非常准确的0V输入信号，而这个输入信号不会有精度和飘移的误差。在这个电路上我们只需要把信号源断开，并且把输入短路到地，即可进行偏移校准。

左侧的图，展示了负偏移如何影响ADC的传递函数，理想传递函数为蓝色，实测传递函数为红色。请注意，实测曲线被负偏移向下移动了，但传递函数在000h处被截断，因此，对于此示例，即使实际的偏移误差为-003h，加入0V输入，也只会生成000h的输出代码。因此，你无法使用0V输入信号为单节性ADC校准负偏移。然而，如右侧曲线所示，你可以使用0V输入信号为单节性ADC校准正偏移。在这个例子中，加入0V到输入端，你将测量出正003h的偏移量，从而得到ADC的偏移值。

难以校准的误差：温漂、积分非线性度、长期温漂与老化、滞回、噪声。

3.3 使用蒙特卡罗spice工具进行误差分析（未实践）

4.1 计算ADC系统的总噪声

降低噪声，优化信号链的一种方法是通过选择低噪声放大器，并且仔细选择元器件以最小化噪声。但是一旦信号链优化以后，如果你还想进一步降低系统噪声，那平均就是减少总噪声的另外一种方法。
对于随机不相关的高斯噪声分布，平均后的总噪声是平均前的总噪声除以平均数的平方根。
要小心，继续平均噪声不一定可以实现降噪，平均是基于不相关的高斯分布。某些形式外部噪声不符合这个标准，此外平均对噪声的降低会有限制，你不可能把噪声降低到低于1LSB的位宽。