关于ADC和DAC的INL与DNL的理解要点.doc

简介：
本文档深入探讨了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）中重要特性指标积分非线性（INL）和差分非线性（DNL）的概念、测量方法及其对系统性能的影响。 形象地举例来解释ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）中的积分非线性INL（Integral Nonlinearity）和微分非线性DNL（ Differential Nonlinearity）参数。 假设我们有一个8位的ADC，它应该能够将输入电压划分成256个等间隔的部分。理想情况下，每个输出数字值代表一个固定的电压范围。然而，在实际应用中，由于制造过程中的误差，这些间隔可能不会完全相等。INL衡量的是每个量化级别的偏差总和与理想的线性关系之间的差距。 假如第一个量化级别（即最小的模拟输入对应的数字化结果）的实际转换点比理想位置提前了0.1伏特，而最后一个量化的实际输出又滞后于理论值0.2伏特，则INL会反映出这些累积误差。换句话说，如果ADC在不同的电压范围内表现出不同大小的偏差，那么INL参数就会显示出这一点。 另一方面，DNL描述的是相邻量化级别之间的差异是否符合预期的一单位变化（即理想情况下每个增量步长应当一致）。例如，在一个理想的8位DAC中，从数字值0x7F到0x80的变化会导致输出电压增加1/256倍的满量程。然而，如果实际测量结果发现该转换点处有额外的增益或衰减，则DNL参数将指示这一点。 通过这样的例子可以帮助理解在ADC和DAC中INL与DNL的重要性：它们帮助我们了解这些器件的实际性能是否接近于理想状态，并且是评估其质量的关键指标。