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ADC 양자화 노이즈 계산기

아날로그-디지털 변환기 설계를 위한 ADC 양자화 노이즈, 이론적 SQNR, ENOB, 동적 범위 및 노이즈 스펙트럼 밀도를 계산합니다.

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공식

SQNR=6.02N+1.76 dB,LSB=Vref2NSQNR = 6.02N + 1.76 \text{ dB}, \quad LSB = \frac{V_{ref}}{2^N}
NADC resolution (bits)
SQNRSignal-to-quantization-noise ratio (dB)
LSBLeast significant bit voltage (V)
V_refADC reference voltage (V)

작동 방식

양자화 노이즈는 연속적인 아날로그 신호가 개별 디지털 표현으로 변환되는 아날로그-디지털 변환의 고유한 한계입니다.신호를 샘플링할 때 아날로그-디지털 변환기 (ADC) 는 유한한 수의 이산 레벨을 사용하여 연속 신호의 진폭을 근사화하므로 양자화 오류가 발생합니다.양자화 노이즈는 아날로그-디지털 변환 프로세스에 사용되는 비트 수에 따라 달라지는 신호 왜곡의 한 형태입니다.

계산 예제

문제: 8비트 ADC의 신호 대 양자화 잡음비 (SQNR) 를 계산하고 기준 전압이 5V인 경우 최하위 비트 (LSB) 전압을 결정하십시오.
해결 방법: 1.SQNR 계산: SQNR = 6.02 * 8 + 1.76 = 50.32 dB
2.LSB 계산: LSB = 5V/ (2^8) = 5V/ 256 = 0.01953V
3.즉, 각 양자화 레벨은 약 19.53mV를 나타냅니다.

실용적인 팁

  • 오버샘플링 기법을 사용하여 신호 대 잡음비 개선
  • 신호 요구 사항에 적합한 비트 해상도의 ADC를 선택하십시오.
  • 양자화 노이즈를 줄이기 위한 디더링 기법 고려

흔한 실수

  • 샘플링 레이트가 높다고 가정하면 항상 양자화 노이즈가 개선됩니다.
  • LSB 계산 시 기준 전압을 고려하지 않음
  • 비트 해상도가 신호 대 잡음비에 미치는 영향 무시

자주 묻는 질문

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