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ADC SNR 및 ENOB 계산기

애퍼처 지터 효과를 포함한 아날로그-디지털 컨버터 신호 대 잡음비, 유효 비트 수 (ENOB) 및 SFDR 계산

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공식

SNR_ideal = 6.02·N + 1.76 dB; SNR_jitter = −20·log₁₀(2π·f_in·t_j)

N — ADC resolution in bits (bits)
SNR — Signal-to-noise ratio (dB)
ENOB — Effective number of bits (bits)
t_j — Aperture jitter (RMS) (s)
f_in — Input signal frequency (Hz)

작동 방식

아날로그-디지털 변환기 (ADC) 는 연속적인 아날로그 신호를 개별 디지털 표현으로 변환하는 전자 시스템의 중요한 구성 요소입니다.신호 대 잡음비 (SNR) 및 유효 비트 수 (ENOB) 는 ADC의 품질과 정밀도를 설명하는 주요 성능 지표입니다.SNR은 원하는 신호 전력과 노이즈 전력의 비율을 측정하는 반면, ENOB는 왜곡 및 노이즈와 같은 이상적이지 않은 특성을 고려하여 컨버터의 실제 해상도를 정량화합니다.

계산 예제

전체 범위가 5V인 8비트 ADC를 생각해 보십시오.입력 신호가 진폭이 2V인 1kHz 사인파이고 측정된 총 고조파 왜곡 (THD) 이 -50dB인 경우 계산은 다음과 같이 진행됩니다. 먼저 이론적 SNR (이상적인 경우) 을 6.02N+1.76dB (여기서 N은 비트 수) 로 계산합니다.8비트 ADC의 경우 6.02 * 8 + 1.76 = 50.92dB가 됩니다.그런 다음 측정된 THD를 사용하여 이상적인 SNR 성능과 실제 SNR 성능을 비교하여 실제 ENOB를 결정합니다.

실용적인 팁

  • ✓SNR을 계산할 때는 항상 전체 측정 대역폭을 고려하십시오.
  • ✓정확한 ADC 성능 특성화를 위해 교정된 테스트 장비 사용
  • ✓입력 신호 주파수 및 진폭 변동 고려
  • ✓ADC 성능에 영향을 미치는 온도 및 환경 요인 고려

흔한 실수

  • ✗실제 소음을 고려하지 않고 이상적인 성능을 가정함
  • ✗샘플링 레이트 및 나이퀴스트 기준 무시
  • ✗정밀 계산에서의 양자화 오류 간과

자주 묻는 질문

SNR은 일반적으로 신호 전력 대 잡음 전력을 측정하는 반면 SINAD (신호 대 잡음 및 왜곡) 는 잡음 측정에 고조파 왜곡을 포함합니다.
비트 심도가 높을수록 해상도와 동적 범위가 증가하여 양자화 노이즈가 감소하고 신호 표현이 향상됩니다.
주요 요소에는 샘플링 속도, 입력 신호 주파수, 기준 전압, 회로 설계 및 환경 조건이 포함됩니다.

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