Calculadora de ruído de quantização ADC

Calcule o ruído de quantização do ADC, SQNR teórico, ENOB, faixa dinâmica e densidade espectral de ruído para design de conversor analógico para digital.

Loading calculator...

Fórmula

SQNR = 6.02N + 1.76 \text{ dB}, \quad LSB = \frac{V_{ref}}{2^N}

N — ADC resolution (bits)

SQNR — Signal-to-quantization-noise ratio (dB)

LSB — Least significant bit voltage (V)

V_ref — ADC reference voltage (V)

Como Funciona

O ruído de quantização é uma limitação inerente à conversão analógica para digital, na qual sinais analógicos contínuos são transformados em representações digitais discretas. Ao fazer a amostragem de um sinal, um conversor analógico-digital (ADC) aproxima a amplitude do sinal contínuo usando um número finito de níveis discretos, introduzindo um erro de quantização. O ruído de quantização é uma forma de distorção de sinal que depende do número de bits usados no processo de conversão de analógico para digital.

Exemplo Resolvido

Problema: Calcule a relação sinal-ruído de quantização (SQNR) para um ADC de 8 bits e determine a tensão de bit menos significativo (LSB) se a tensão de referência for 5V

Solução: 1. Cálculo do SQNR: SQNR = 6,02 * 8 + 1,76 = 50,32 dB

2. Cálculo LSB: LSB = 5V/ (2^8) = 5V/ 256 = 0,01953V

3. Isso significa que cada nível de quantização representa aproximadamente 19,53 mV.

Dicas Práticas

✓Use técnicas de sobreamostragem para melhorar a relação sinal-ruído
✓Selecione ADC com resolução de bits apropriada para seus requisitos de sinal
✓Considere técnicas de pontilhamento para reduzir o ruído de quantização

Erros Comuns

✗Assumir uma taxa de amostragem mais alta sempre melhora o ruído de quantização
✗Não contabilizando a tensão de referência ao calcular o LSB
✗Negligenciando o impacto da resolução de bits na relação sinal-ruído

Perguntas Frequentes

Shop Components

Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.

Op-Amps

General-purpose and precision operational amplifiers

DigiKey →Mouser →

Active Filter ICs

Dedicated filter ICs for low-pass, high-pass, and bandpass designs

DigiKey →Mouser →

Related Calculators

Signal

ADC SNR & ENOB

Calculate analog-to-digital converter signal-to-noise ratio, effective number of bits (ENOB), and SFDR including aperture jitter effects

Signal

BER vs Eb/N0

Calculate bit error rate (BER) from Eb/N0 for BPSK, QPSK, 8PSK, and 16QAM digital modulations. Essential for digital communications system design.

Signal

SNR

Calculate SNR, noise floor, sensitivity, and dynamic range for RF receivers and signal chains

Signal

Filter Designer

Design passive RC and LC Butterworth low-pass, high-pass, and band-pass filters. Calculates component values (C, L), time constant, and attenuation for filter orders 1 through 4.

Signal

Nyquist Sampling

Calculate Nyquist sampling rate, oversampling ratio, aliasing frequency, ADC dynamic range, SNR, and data rate. Verify that your sampling rate satisfies the Nyquist criterion and avoid aliasing in your system.

Signal

FFT Resolution

Calculate FFT frequency bin resolution, Nyquist range, time record length, noise floor processing gain, and window scalloping loss