高分辨率ADC：如何使用直方图分析来量化静态性能
许多adc用于测量静态信号的电平或大小。应用包括重量，压力和温度的测量。这些应用涉及需要高分辨率和高精度的低电平信号。一个示例是可以承受5 kg负载，但仍可将测量结果解析为10毫克的秤。
当使用高分辨率adc时，需要了解与转换过程相关的误差和噪声。本应用笔记的目的是展示如何使用直方图分析来量化静态性能。收集数据样本集并用于测量噪声和偏移。统计技术用于确定与估计相关的“优”和置信区间。解决平均问题是减少不确定性和提高分辨率的一种手段。
噪声直方图说明
通常，不指定描述adc噪声的pdf。该pdf可以通过静态测试进行估算。该估计的pdf实际上是随机变量相对于各个变量的发生的直方图。对于adc，随机变量是生成的数字代码，因此，将针对每个离散代码绘制每个代码出现的频率。
在无噪声adc中，特定输入电压的输出代码将始终为相同的值。无噪声转换器的直方图如图1所示。如果adc中存在噪声源，则输出代码的直方图包含多个值。图2的直方图表明，单个输入的输出可以是11种可能的代码之一。
由随机效应产生的电噪声会形成高斯分布或正态分布，这是称为正态曲线的钟形曲线。高斯pdf是连续的，并且完全由平均值（µ）和方差（σ2）来确定。高斯pds由以下公式定义：
实际pdf的n = 1。
n的其他值可缩放pdf以适合样本集。图3中显示的数据可用于估计pdf。图3绘制了带有噪声的adc直方图及其估计的pdf。均值和方差是从样本数据集中估计的。根据这些pdf参数，可以量化adc的性能。平均值是期望值或平均值。它用于测量偏移误差。方差描述了均值分布的变异性。它用作不确定性或噪声的度量。方差的平方根称为标准偏差（σ），它是有效噪声或rms噪声的量度。峰峰值噪声可以从均方根噪声值确定。
高斯pdf不能用于测量所有类型的噪声。当使用正态分布或高斯分布来估计pdf时，噪声必须是随机的。图4示出了非随机噪声的直方图。注意，直方图分布不具有熟悉的钟形。直方图可能是60 hz线路干扰或其他类型的正弦噪声的结果。pdf类似于正弦波，具有“尖峰形”分布。
图5是不具有高斯形状的pdf的另一个示例。此处的原因是由于adc的差分非线性（dnl）较差。dnl较差会导致代码宽度不均匀，从而使分布偏斜。δ-σ和自校准adc具有良好的dnl规格。良好的dnl对于使用平均以提高分辨率的应用程序非常重要。
直方图必须具有钟形分布，否则估计的高斯pdf将不相关或估计的高斯pdf将不与实际系统相关。优良作法是查看噪声分布并验证是否正在分析随机噪声。如果噪声不是随机的，则不能使用高斯pdf方程对直方图进行建模。
PLC及特殊功能模块在玻璃熔窑自控中的应用
颜色识别传感器在自动食品包装流水线的应用
真正理性的人，是这样做决定的
曝三星Galaxy Z Fold 3将提前发布 有望配备屏下相机
小米6对战华为p10，骁龙835对战麒麟970，谁才是黑科技之王
高分辨率ADC：如何使用直方图分析来量化静态性能
远程预付费系统在澜至科技智慧研发基地的应用说明
基于德州仪器的Wi-Fi 6 和 802.11be 多通道测试方案
家庭医疗具有怎样的安全威胁
大数据共享营销中心建设 为呼叫中心产业赋能
锂离子超级电容器的应用方向
开发状态下的电子控制器基于ETK的刷写介绍
基于FastDFS的实现远程访问文件案例
基于ADPD188BI烟雾探测器方案的设计流程
小米创始人曝光新机消息：3月份发布 难道是小米6?
智能机器人入驻零售店 提高安全隐患和运营水平
开发的自供电水凝胶传感器，用于医疗保健、人机交互和环境监测
谷歌正式发布了自家全新游戏平台——GoogleStadia
把数字中国，建立在行业感知的底座上
人工智能即将到来，却面临巨大挑战？事关全球治理格局？
当使用高分辨率adc时，需要了解与转换过程相关的误差和噪声。本应用笔记的目的是展示如何使用直方图分析来量化静态性能。收集数据样本集并用于测量噪声和偏移。统计技术用于确定与估计相关的“优”和置信区间。解决平均问题是减少不确定性和提高分辨率的一种手段。
噪声直方图说明
通常，不指定描述adc噪声的pdf。该pdf可以通过静态测试进行估算。该估计的pdf实际上是随机变量相对于各个变量的发生的直方图。对于adc，随机变量是生成的数字代码，因此，将针对每个离散代码绘制每个代码出现的频率。
在无噪声adc中，特定输入电压的输出代码将始终为相同的值。无噪声转换器的直方图如图1所示。如果adc中存在噪声源，则输出代码的直方图包含多个值。图2的直方图表明，单个输入的输出可以是11种可能的代码之一。
由随机效应产生的电噪声会形成高斯分布或正态分布，这是称为正态曲线的钟形曲线。高斯pdf是连续的，并且完全由平均值（µ）和方差（σ2）来确定。高斯pds由以下公式定义：
实际pdf的n = 1。
n的其他值可缩放pdf以适合样本集。图3中显示的数据可用于估计pdf。图3绘制了带有噪声的adc直方图及其估计的pdf。均值和方差是从样本数据集中估计的。根据这些pdf参数，可以量化adc的性能。平均值是期望值或平均值。它用于测量偏移误差。方差描述了均值分布的变异性。它用作不确定性或噪声的度量。方差的平方根称为标准偏差（σ），它是有效噪声或rms噪声的量度。峰峰值噪声可以从均方根噪声值确定。
高斯pdf不能用于测量所有类型的噪声。当使用正态分布或高斯分布来估计pdf时，噪声必须是随机的。图4示出了非随机噪声的直方图。注意，直方图分布不具有熟悉的钟形。直方图可能是60 hz线路干扰或其他类型的正弦噪声的结果。pdf类似于正弦波，具有“尖峰形”分布。
图5是不具有高斯形状的pdf的另一个示例。此处的原因是由于adc的差分非线性（dnl）较差。dnl较差会导致代码宽度不均匀，从而使分布偏斜。δ-σ和自校准adc具有良好的dnl规格。良好的dnl对于使用平均以提高分辨率的应用程序非常重要。
直方图必须具有钟形分布，否则估计的高斯pdf将不相关或估计的高斯pdf将不与实际系统相关。优良作法是查看噪声分布并验证是否正在分析随机噪声。如果噪声不是随机的，则不能使用高斯pdf方程对直方图进行建模。
PLC及特殊功能模块在玻璃熔窑自控中的应用
颜色识别传感器在自动食品包装流水线的应用
真正理性的人，是这样做决定的
曝三星Galaxy Z Fold 3将提前发布 有望配备屏下相机
小米6对战华为p10，骁龙835对战麒麟970，谁才是黑科技之王
高分辨率ADC：如何使用直方图分析来量化静态性能
远程预付费系统在澜至科技智慧研发基地的应用说明
基于德州仪器的Wi-Fi 6 和 802.11be 多通道测试方案
家庭医疗具有怎样的安全威胁
大数据共享营销中心建设 为呼叫中心产业赋能
锂离子超级电容器的应用方向
开发状态下的电子控制器基于ETK的刷写介绍
基于FastDFS的实现远程访问文件案例
基于ADPD188BI烟雾探测器方案的设计流程
小米创始人曝光新机消息：3月份发布 难道是小米6?
智能机器人入驻零售店 提高安全隐患和运营水平
开发的自供电水凝胶传感器，用于医疗保健、人机交互和环境监测
谷歌正式发布了自家全新游戏平台——GoogleStadia
把数字中国，建立在行业感知的底座上
人工智能即将到来，却面临巨大挑战？事关全球治理格局？