Статичні параметри

Роздільна здатність - величина, зворотна максимальному числу кодових комбінацій на виході АЦП. Роздільна здатність виражається у відсотках, розрядах або децибелах і характеризує потенційні можливості АЦП з точки зору досяжної точності. Наприклад, 12-розрядний АЦП має роздільну здатність 1/4096, або 0,0245% від повної шкали, або -72,2 дБ.

Роздільній здатності відповідає приріст вхідної напруги АЦП при зміні коду на одиницю молодшого розряду (ОМР). Цей приріст є кроком квантування. Для двійкових кодів перетворення номінальне значення кроку квантування , де номінальна максимальна вхідна напруга АЦП (напруга повної шкали), яка відповідає максимальному значенню вихідного коду, розрядність АЦП. Чим більше розрядність перетворювача, тим вище його роздільна здатність.

Похибка повної шкали - відносна різниця між реальним і ідеальним значеннями межі шкали перетворення за відсутності зсуву нуля.

Ця похибка є мультиплікативною складовою повної погрішності. Іноді указується відповідним числом ОМР.

Похибка зсуву нуля – значення , коли вихідний код АЦП дорівнює нулю. Вона є адитивною складовою повної похибки. Зазвичай визначається по формулі

,

де значення вхідної напруги, при якій відбувається перехід вихідного коду з 0 в 1. Часто указується в мілівольтах або у відсотках від повної шкали:

Похибки повної шкали і зсуву нуля АЦП можуть бути зменшені або підстроюванням аналогової частини схеми, або корекцією обчислювального алгоритму цифрової частини пристрою.

Похибки лінійності характеристики перетворення не можуть бути усунені такими простими засобами, тому вони є найважливішими метрологічними характеристиками АЦП.

Нелінійність - максимальне відхилення реальної характеристики перетворення від оптимальної (лінія 2 на рис.4.29). Оптимальна характеристика знаходиться емпірично так, щоб мінімізувати значення похибки нелінійності. Нелінійність зазвичай визначається у відносних одиницях, але в довідкових даних приводиться також і в ОМР.

Для характеристики, приведеної на рис. 4.30

Рис.4.30. Похибки лінійності характеристики перетворення АЦП

Диференціальною нелінійністю АЦП в даній точці характеристики перетворення називається різниця між значенням кванта перетворення і середнім значенням кванта перетворення h. У специфікаціях на конкретні АЦП значення диференціальної нелінійності виражаються в долях ОМР або відсотках від повної шкали. Для характеристики, приведеної на рис.4.30

Похибка диференціальної лінійності визначає дві важливі властивості АЦП: незникненість коду і монотонність характеристики перетворення. Незникненість коду - властивість АЦП видавати всі можливі вихідні коди при зміні вхідної напруги від початкової до кінцевої точки діапазону перетворення. Приклад зникнення коду приведений на рис.4.30. При нормуванні незникненності коду указується еквівалентна розрядність АЦП - максимальна кількість розрядів АЦП, для яких не зникають відповідні їм кодові комбінації.

Монотонність характеристики перетворення - це незмінність знаку приросту вихідного коду D при монотонній зміні вхідного перетворюваного сигналу. Монотонність не гарантує малих значень диференціальної нелінійності і незникненності коду.

Температурна нестабільність АЦП характеризується температурними коефіцієнтами похибки повної шкали і похибки зсуву нуля.