Priešingu atveju jis gali būti suabejotas ir ištrintas.
Šį straipsnį galite redaguoti pridėdami nuorodas į .
Šis ženklas nustatytas 2016 m. vasario 21 d.

Signalo ir triukšmo santykis(SNR; angl. signal-to-noise ratio, sutrumpintai SNR) – bematis dydis, lygus naudingosios signalo galios ir triukšmo galios santykiui.

Kur P- vidutinė galia ir A- vidutinė kvadratinė amplitudės reikšmė. Abu signalai matuojami sistemos pralaidumo ribose.

Paprastai signalo ir triukšmo santykis išreiškiamas decibelais (dB). Kuo didesnis šis koeficientas, tuo mažiau triukšmo veikia sistemos veikimą.

Pagrindinės žemo triukšmo priežastys

Veiklos gerinimo metodai

Stiprinimo keliui būdingas triukšmas (mažo triukšmo stiprintuvai) sumažinamas taikant atitinkamus grandinės sprendimus, ypač naudojant aktyvius ir pasyvius komponentus su mažu triukšmo lygiu.

Jei norimo signalo spektras skiriasi nuo triukšmo spektro, signalo ir triukšmo santykį galima pagerinti ribojant sistemos pralaidumą.

Siekiant pagerinti sudėtingų sistemų triukšmo charakteristikas, naudojami elektromagnetinio suderinamumo metodai.

Matavimas

Garso inžinerijoje signalo ir triukšmo santykis nustatomas išmatuojant triukšmo įtampą ir signalą stiprintuvo ar kito garsą atkuriančio įrenginio išvestyje su rms milivoltmetru arba spektro analizatoriumi. Šiuolaikinių stiprintuvų ir kitos kokybiškos garso įrangos signalo ir triukšmo santykis yra apie 100-120 dB.

Sistemose, kurioms keliami aukštesni reikalavimai, naudojami netiesioginiai signalo ir triukšmo santykio matavimo metodai, įdiegti specializuotoje įrangoje.

Garso inžinerijoje

Signalo ir triukšmo santykis – pvz., ADC, DAC, maišytuvo, mikrofono, išankstinio stiprintuvo arba galutinio stiprintuvo parametras

Apsaugos vaizdo stebėjimas – tai vaizdo stebėjimo kameros (-ų) ir stebėjimo sistemos sistema. Kadangi pastaruoju metu jos tapo prieinamesnės, vaizdo stebėjimo kameros vis labiau populiarėja tarp namų savininkų, siekiant užtikrinti verslo saugumą ir kitus asmeninius poreikius. Kaip išsirinkti vaizdo stebėjimo kamerą: Įvertinkite savo poreikius – Ar norite stebėti bendrą atvykstančių ir išvykstančių automobilių skaičių, ar norite matyti žmonių veidus ar prekes? Ar jums reikia belaidės CCTV sistemos ar laidinės CCTV sistemos? Ar jums reikia patalpų vaizdo stebėjimo sistemos ir (arba) lauko vaizdo stebėjimo sistemos? Ar galėtumėte pasinaudoti IP CCTV kamerų tinklais? Ar jums reikalinga vaizdo stebėjimo sistema su 1, 2, 8 ar 16 vaizdo stebėjimo kamerų? Koks tavo biudžetas? Pasirinkite vaizdo stebėjimo kameros tipą: atsižvelgdami į savo poreikius ir fotografavimo sąlygas, turėtumėte pasirinkti jums tinkamiausią vaizdo stebėjimo kamerą – pavyzdžiui, standartinę laidinę CCTV kamerą. Dauguma laidinių apsaugos kamerų šiandien yra patalpose arba lauke ir turi infraraudonųjų spindulių (IR) filtrą, skirtą naktiniam matymui (naktinio vaizdo matomumas bus nespalvotas – siekiant pagerinti kontrastą ir vaizdo detalumą). Belaidis ryšys: vis daugiau žmonių kreipiasi į belaides apsaugos kameras kaip ekonomišką būdą sukurti visapusišką vaizdo stebėjimo sistemą savo namuose ar įmonėse. Naujausios skaitmeninės belaidės apsaugos kameros yra saugios, be buitinių prietaisų trikdžių ir užtikrina aiškų vaizdą bei garsą. Kitas variantas – IP kameros (tinklo apsaugos kameros). Šios apsaugos kameros jungiasi prie jūsų kompiuterio maršruto parinktuvo taip pat, kaip kompiuteris ar kiti tinklo įrenginiai. Tinklo IP CCTV kameros leidžia nuotoliniu būdu per internetą pasiekti vaizdo kameras. Daugelis jų taip pat suteikia galimybę įrašyti vaizdo įrašą tiesiai į kompiuterį arba tinklo vaizdo įrašymo įrenginį (NVR). Vaizdo stebėjimo kameros tipas ir vaizdo kokybė: Apsaugos CCTV kameros vaizdus gamina naudodamos CMOS arba CCD. Labai žemos kainos vaizdo stebėjimo kameros paprastai naudoja CMOS technologiją, kurios vaizdo kokybė yra prasta, o apšvietimas ir jautrumas yra labai prastas. Geros kokybės ir didelės raiškos CCTV kameros su CCD technologija. CCD dydis 1/4, 1/3 arba 1/2. Paprastai kuo didesnis dydis, tuo aukštesnė vaizdo kokybė ir didesnė kaina. Pasirinkite savo vaizdo stebėjimo kameros spalvą – nespalvotą vaizdo stebėjimo kamerą arba spalvotą: Jei CCTV kamerą ketinate naudoti aplinkoje, kurioje labai silpnas apšvietimas, rekomenduojama įsigyti nespalvotą vaizdo stebėjimo kamerą. Spalvotos apsaugos kameros turėtų būti naudojamos tik patalpose, kuriose yra geras apšvietimas. Vartotojo lygio apsaugos kameroms spalvotos apsaugos kameros tinka naudoti patalpose arba lauke. Daugelis didelės raiškos spalvotų apsaugos kamerų dabar naudoja IR filtrą naktiniam matymui. Šviesos lygis yra viena iš svarbiausių savybių. Apšvietimas matuojamas liuksais. Kuo mažesnis skaičius, tuo mažiau šviesos apsaugos kamera suvoks, kad vaizdas būtų aiškus. Vaizdo stebėjimo kameros skiriamoji geba: kuo didesnė vaizdo stebėjimo kameros skiriamoji geba, tuo aiškesnis vaizdas. Nebrangios pradinio lygio CCTV kameros turi 400 TV eilučių skiriamąją gebą, o didelės raiškos vaizdo stebėjimo kameros – daugiau nei 700 televizijos linijų. Pasirinkite monitorių, atitinkantį jūsų vaizdo stebėjimo sistemos skiriamąją gebą. Pasirinkite DVR savo CCTV sistemai: DVR, kuris įrašys vaizdo įrašą į standųjį diską, yra geriausias pasirinkimas. Internetinėje parduotuvėje http://site/ rasite visus įmanomus kokybiškus ir nebrangius CCTV kamerų variantus Jūsų verslui.

Pastabos arba vadovėlis, apimantis signalo ir triukšmo santykį, SNR, signalo ir triukšmo santykio matavimus ir signalo ir triukšmo santykio formules.

Triukšmo charakteristikos ir atitinkamai signalo ir triukšmo santykis yra pagrindiniai bet kurio radijo imtuvo parametrai. Signalo ir triukšmo santykis arba SNR, kaip jis dažnai vadinamas, yra imtuvo jautrumo matas. Tai itin svarbu visoms reikmėms, nuo paprastų radijo perdavimo įrenginių iki naudojamų korinio ar belaidžio ryšio, taip pat fiksuoto arba mobiliojo radijo telefono ryšio, dvipusio radijo ryšio, palydovinio ryšio sistemų ir daugelio kitų.

Yra keletas būdų, kuriais galima išmatuoti radijo imtuvo triukšmo parašą, taigi ir jautrumą. Akivaizdžiausias būdas yra palyginti žinomo signalo lygio signalą ir triukšmą, t. y. signalo ir triukšmo santykį (S/N) arba SNR. Akivaizdu, kad kuo didesnis skirtumas tarp signalo ir nepageidaujamo triukšmo, ty kuo didesnis S/N santykis arba SNR, tuo geresnis radijo imtuvo jautrumas.

Kaip ir bet kurio jautrumo matavimo atveju, viso radijo imtuvo veikimą lemia paskutinės stiprintuvo pakopos veikimas. Bet koks triukšmas, patenkantis į RF stiprintuvo pirmosios pakopos įvestį, bus sumuojamas su signalu ir sustiprinamas vėlesniuose imtuvo stiprinimo etapuose. Tuo atveju, kai triukšmas, patenkantis į pirmąsias RF stiprintuvo stadijas, bus sustiprintas didžiausiu mastu, šis AMP taps svarbiausiu imtuvo jautrumo požiūriu našumo požiūriu. Taigi pirmasis bet kurio radijo stiprintuvas turi būti žemo triukšmo.

Signalo ir triukšmo santykio SNR samprata.

Nors yra daug būdų išmatuoti radijo imtuvo jautrumą, C/N santykis arba SNR yra vienas paprasčiausių ir naudojamas įvairiose srityse. Tačiau jis turi tam tikrų apribojimų ir, nors jis yra plačiai naudojamas, dažnai naudojami ir kiti metodai, įskaitant triukšmo koeficientą. Tačiau S/N santykis arba SNR yra svarbus rodiklis ir plačiai naudojamas imtuvo jautrumo matas.

Skirtumas paprastai apibrėžiamas kaip signalo ir triukšmo santykis (S/N) ir paprastai išreiškiamas decibelais. Kadangi įvesties signalo lygis akivaizdžiai turi įtakos šiam santykiui, įvesties signalo lygis turi būti žinomas. Paprastai jis išreiškiamas mikrovoltais. Paprastai, norint pasiekti 10 dB signalo ir triukšmo santykį, reikalingas tam tikras įvesties signalo lygis.

Signalo ir triukšmo santykio formulė

Signalo ir triukšmo santykis – tai santykis tarp norimo signalo ir nepageidaujamo trukdančio triukšmo.

Dažniau matomas signalo ir triukšmo santykis, išreikštas logaritminiais vienetais, naudojant decibelus:

Jei visi komponentai išreiškiami decibelais, formulę galima supaprastinti iki:

Galios vertė gali būti išreikšta tokiais lygiais kaip dBm (decibelais, palyginti su milivatais arba kita verte, kurios lygius galima palyginti).

Pralaidumo įtaka SNR

Be pagrindinių rodiklių, signalo ir triukšmo santykį, SNR, gali paveikti daugybė kitų veiksnių. Pirmasis veiksnys yra tikrasis imtuvo pralaidumas. Kadangi triukšmas plinta visame dažnių diapazone, mes nustatėme, kad kuo platesnis imtuvo dažnių juostos plotis, tuo didesnis triukšmo lygis. Atitinkamai turi būti nustatytas imtuvo dažnių juostos plotis.

Be to, buvo nustatyta, kad amplitudės moduliacijos naudojimas turi įtakos moduliacijos lygiui. Kuo didesnis moduliacijos lygis, tuo didesnis garso signalas imtuvo išvestyje. Matuojant triukšmo lygį, matuojamas ir imtuvo garso išvesties signalas ir atitinkamai paveikiamas AM moduliacijos lygis. Paprastai šiam matavimui pasirenkamas moduliacijos koeficientas, atitinkantis 30%.

Signalo ir triukšmo santykio specifikacija

Šis efektyvumo matavimo metodas dažniausiai naudojamas RF imtuvams. Paprastai S/N santykio rodiklis yra maždaug 0,5 µV 10 dB 3 kHz dažnių juostos pločiui, naudojant OBP arba Morzę. AM, galite tikėtis, kad S/N santykis bus 1,5 µV esant 10 dB ir 6 kHz dažnių juostos plotis, kai moduliacijos lygis (AM) yra 30%.

Į ką atkreipti dėmesį matuojant signalo ir triukšmo santykį

SNR yra labai patogus būdas kiekybiškai įvertinti imtuvo jautrumą, tačiau interpretuojant ir matuojant signalo ir triukšmo santykį reikia atsižvelgti į kai kuriuos dalykus. Tiriant tai būtina atkreipti dėmesį į signalo ir triukšmo santykio SNR matavimo būdą. Kalibruotas RF signalo generatorius naudojamas kaip imtuvo signalo šaltinis. Jis turi turėti tikslų metodą, leidžiantį reguliuoti išvesties lygį iki labai žemo signalo lygio. Tada imtuvo išvestyje naudojamas universalus kintamosios srovės voltmetras išvesties signalo lygiui matuoti.

S/W ir (S+W)/W. Matuojant signalo ir triukšmo santykį, yra du pagrindiniai matavimo dydžiai. Vienas iš jų yra triukšmo lygis, o kitas - signalo lygis. Dėl matavimų atlikimo būdo dažnai į norimo signalo matavimą įtraukiamas ir triukšmas, t.y. tai yra signalo + triukšmo matavimas. Paprastai tai nėra per didelė problema, nes tikimasi, kad signalo lygis bus daug didesnis nei triukšmo lygis. Šiuo atžvilgiu kai kurie imtuvų gamintojai nurodys šiek tiek kitokį santykį: būtent signalo ir triukšmo ir triukšmo (S+N)/N. Praktiškai skirtumas nėra didelis, bet santykis (S+W)/W yra teisingesnis.

RP ir EMF. Kartais signalų generatoriaus specifikacijoje minima, kad tai arba įtampos skirtumo generatorius, arba EMF generatorius. Tai iš tikrųjų labai svarbu, nes tarp dviejų lygių yra 2:1 santykis. Pavyzdžiui, 1 µV EMF ir 0,5 µV RP yra vienodi. EMF (elektrovaros jėga) yra atviros generatoriaus grandinės įtampa, o DP (potencialų skirtumas) matuojamas, kai generatorius yra apkrautas. Osciliatoriaus grandinės veikimo būdo rezultatas daro prielaidą, kad yra taikoma reali apkrova (50 omų). Jei apkrova nėra lygi šiai reikšmei, įvyks klaida. Nepaisant to, dauguma įrangos imsis PP vertes, jei nenurodyta kitaip.

Nors yra daug parametrų, kurie naudojami radijo imtuvų jautrumo charakteristikoms nurodyti, signalo ir triukšmo santykis yra vienas pagrindinių ir lengvai suprantamų. Todėl jis plačiai naudojamas įvairiems radijo imtuvams, naudojamiems nuo radijo priėmimo iki fiksuoto ar mobiliojo radijo ryšio.

Prieš pradėdami išsamiai nagrinėti stiprintuvo triukšmą ir žemo triukšmo grandinės dizainą, turime apibrėžti keletą terminų, kurie dažnai naudojami apibūdinti stiprintuvų triukšmo charakteristikas. Mes kalbame apie triukšmo įtampų, išmatuotų tame pačiame grandinės taške, kiekybinius rodiklius. Paprastai triukšmo įtampa nurodoma į stiprintuvo įvestį (nors matavimai dažniausiai atliekami išėjime), tai yra, signalo šaltinio ir stiprintuvo triukšmas apibūdinamas lygiavertėmis triukšmo įtampomis prie įėjimo, kuri sukurtų. pastebėtas triukšmas išėjime. Tai prasminga, kai norite įvertinti santykinį triukšmą, kurį stiprintuvas prideda prie signalo šaltinio triukšmo, neatsižvelgiant į stiprinimą; Tai gana praktiška, nes pagrindinį stiprintuvo triukšmą dažniausiai sukuria įvesties pakopa. Jei nenurodyta kitaip, triukšmo įtampa visada bus susijusi su įėjimu.

Triukšmo galios tankis ir pralaidumas.

kur yra efektinė triukšmo įtampa, išmatuota B pločio juostoje. Prie balto triukšmo šaltinio ji nepriklauso nuo dažnio, bet, pavyzdžiui, rožinis triukšmas turi nukrypimą. Dažnai naudojamas kvadratinio triukšmo tankio vidurkis. Kadangi jis visada nurodo vidutinę kvadrato reikšmę, o - vidutinę kvadrato reikšmę, jai gauti pakanka kvadratuoti . Tai skamba paprastai (ir iš tikrųjų yra paprasta), bet norime užtikrinti, kad nesusipainiotumėte.

Atkreipkite dėmesį, kad dydžiai B ir yra daugikliai, norint pereiti nuo mažosiomis raidėmis pažymėtų dydžių prie didžiosiomis raidėmis pažymėtų dydžių. Pavyzdžiui, mes turime rezistoriaus R šiluminį triukšmą

Gamintojo duomenys pateikia grafikus arba, atitinkamai, vienetais „nanovolt per hertz šaknį“ arba „volto kvadratu vienam hercui“. Netrukus įvesti kiekiai naudojami lygiai taip pat.

Sudedant du nesusijusius signalus (du triukšmą arba signalą ir triukšmą), pridedami amplitudžių kvadratai: , kur yra signalo efektyvioji (rms) vertė, gauta sudėjus signalą su efektyvia reikšme ir triukšmą su efektyvia verte. vertė. Veiksmingos vertės negali būti sumuojamos!

Signalo ir triukšmo santykis.

kur nurodytos įtampų efektyvios vertės ir nurodytas dažnių juostos plotis bei tam tikra centrinė juosta, t.y. tai yra naudingo signalo efektyvios įtampos ir esamo triukšmo efektyvios įtampos santykis (decibelais). „Signalas“ gali būti sinusinė banga, moduliuotas nešlio dažnis arba net į triukšmą panašus signalas.

Jei signalas turi siaurajuostį spektrą, tai svarbu, kurioje juostoje matuojamas santykis, nes jis krenta, jei matavimo juosta tampa platesnė už juostą, kurioje yra signalo spektras: juostai plečiantis, triukšmo energija didėja, bet signalo energija išlieka pastovi.

Triukšmo figūra.

kur yra vidutinė kvadratinė triukšmo įtampa vienam hercui, kurią sukuria stiprintuvas, kurio įėjime yra tylus (šaltas) rezistorius. Reikšmė reikšminga, nes stiprintuvo generuojama triukšmo įtampa, kaip netrukus pamatysite, labai priklauso nuo šaltinio varžos (7.40 pav.).

Ryžiai. 7.40. Efektyviosios triukšmo įtampos priklausomybė nuo triukšmo rodiklio ir šaltinio varžos. (National Semiconductor Corp.).

Triukšmo rodiklis yra patogi stiprintuvo kokybės charakteristika, jei norima palyginti stiprintuvus (arba tranzistorius, kuriems taip pat nustatomas triukšmo koeficientas), esant tam tikram aktyvaus šaltinio pasipriešinimui. Triukšmo rodiklis kinta priklausomai nuo dažnio ir šaltinio varžos, todėl jis dažnai pateikiamas grafiškai kaip triukšmo lygio linijos, palyginti su dažniu ir . Jis taip pat gali būti nurodytas jo priklausomybės nuo dažnio grafikų rinkinio pavidalu - viena kreivė kiekvienai kolektoriaus srovės vertei arba panašus triukšmo koeficiento priklausomybės grafikų rinkinys - taip pat po vieną kreivę kiekvienai kolektoriaus vertei. kolektoriaus srovė. Atkreipkite dėmesį į šiuos dalykus. Aukščiau pateikta CN formulė yra išvesta darant prielaidą, kad bendra stiprintuvo įėjimo varža yra daug kartų didesnė už bendrą šaltinio varžą, t.y. Tačiau ypatingu RF stiprintuvų atveju dažniausiai turime omas ir atitinkamai apibrėžiamas triukšmo koeficientas. Šiuo specialiu suderintų varžų atveju tiesiog būtina pašalinti koeficientą 4 ankstesnėse išraiškose.

Didžiulis klaidingas supratimas: nesistenkite pagerinti situacijos prie signalo šaltinio pridėdami serijinį rezistorių, kad patektumėte į minimalaus triukšmo sritį. Viskas, ką pasieksite bandydami, kad stiprintuvas atrodytų gerai, tai pridėti triukšmo prie šaltinio! Triukšmo figūra šiuo atveju gali būti gana apgaulinga; Tai taip pat apgaulinga, nes bipolinio arba lauko tranzistoriaus triukšmo mažinimo specifikacija (pavyzdžiui, 2 dB) visada pateikiama optimaliu ir deriniu. Ši vertė nedaug pasako apie tikrąsias eksploatacines charakteristikas, išskyrus tai, kad gamintojas mano, kad naudinga pasigirti maža CV reikšme.

Paprastai tariant, vertinant stiprintuvo charakteristikas, paprasčiausias būdas išvengti painiavos yra laikytis santykio, apskaičiuoto tam tikrai įtampai ir šaltinio varžai.

Štai kaip pereiti nuo KS prie požiūrio

kur yra signalo vidutinė kvadratinė amplitudė, šaltinio varža, o triukšmo koeficientas yra stiprintuvo triukšmo rodiklis tam tikram .

Triukšmo temperatūra.

Pažvelkite į pav. 7.41, kad suprastumėte, kaip veikia triukšmo temperatūra: pirmiausia įsivaizduokite, kad yra tikras (triukšmingas) stiprintuvas, prijungtas prie netriukšmingo šaltinio su varža (7.41 pav., a). Jei jums sunku įsivaizduoti tylų šaltinį, įsivaizduokite rezistorių, kurio varža atšaldyta iki absoliutaus nulio. Tačiau, nors šaltinis yra tylus, išvestyje bus triukšmo, nes stiprintuvas yra triukšmingas. Dabar įsivaizduokite Fig. , kuriame stebuklingai nutildėme stiprintuvą ir pakėlėme šaltinį iki tam tikros temperatūros, kad išėjimo triukšmo įtampa taptų tokia pati, kaip parodyta Fig. 7.41, a. vadinama tam tikro stiprintuvo triukšmo temperatūra šaltinio varžai.

Kaip minėjome anksčiau, triukšmo rodiklis ir triukšmo temperatūra yra tiesiog skirtingi būdai išreikšti tą pačią informaciją. Tiesą sakant, galima parodyti, kad jie yra susiję vienas su kitu šiais ryšiais:

kur T yra aplinkos temperatūra, paprastai laikoma 290 K.

Paprastai kalbant, gerų žemo triukšmo stiprintuvų triukšmo temperatūra yra gerokai žemesnė už kambario temperatūrą (arba lygiavertė triukšmo rodikliui gerokai mažesnė nei 3 dB). Vėliau šiame skyriuje paaiškinsime, kaip galite išmatuoti stiprintuvo triukšmo dydį (arba temperatūrą). Tačiau pirmiausia turime suprasti tranzistoriaus triukšmo ir žemo triukšmo grandinės projektavimo būdus. Tikimės, kad šios diskusijos paaiškins tai, kas dažnai slypi nesusipratimų tamsoje.

Esame įsitikinę, kad perskaitę kitas dvi dalis, daugiau niekada neapgausite triukšmo!

Signalo ir triukšmo santykis (SNR) – tai įvesties signalo efektinės vertės ir triukšmo efektinės vertės (išskyrus harmoninius iškraipymus) santykis, išreikštas decibelais:

SNR(dB) = 20 log [ V signalas (rms) / V triukšmas (rms) ]

Ši vertė leidžia nustatyti išmatuoto signalo triukšmo santykį su naudingu signalu.

Triukšmas, išmatuotas atliekant SNR skaičiavimą, neapima harmoninių iškraipymų, bet apima kvantavimo triukšmą. Tam tikros skiriamosios gebos ADC atveju kvantavimo triukšmas riboja keitiklio galimybes iki teoriškai geriausio signalo ir triukšmo santykio, kuris apibrėžiamas taip:

SNR(db) = 6,02 N + 1,76,

kur N yra ADC skiriamoji geba.

Standartinės architektūros ADC kvantavimo triukšmo spektras turi vienodą dažnių pasiskirstymą. Todėl šio triukšmo dydžio negalima sumažinti padidinus konversijos laiką ir apskaičiuojant rezultatų vidurkį. Kvantifikavimo triukšmą galima sumažinti tik matuojant didesniu ADC.

Sigma-delta ADC ypatumas yra tas, kad jo kvantavimo triukšmo spektras pasiskirsto netolygiai pagal dažnį – jis pasislenka aukštų dažnių link. Todėl padidinus matavimo laiką (ir atitinkamai – išmatuoto signalo mėginių skaičių), sukaupus ir po to suvidurkinus gautą mėginį (žemų dažnių filtrą), galima gauti didesnio tikslumo matavimo rezultatus. Natūralu, kad bendras konversijos laikas padidės.

Kiti ADC triukšmo šaltiniai yra šiluminis triukšmas, 1/f triukšmas ir atskaitos dažnio virpėjimas.

9.2 Visiškas harmoninis iškraipymas

Duomenų konvertavimo rezultatų netiesiškumas sukelia harmoninius iškraipymus. Tokie iškraipymai stebimi kaip „šuoliai“ dažnių spektre ties lyginėmis ir nelyginėmis matuojamo signalo harmonikomis (15 pav.).

Šis iškraipymas apibrėžiamas kaip visiškas harmoninis iškraipymas (THD). Jie apibrėžiami taip:

Harmoninių iškraipymų kiekis aukštais dažniais sumažėja iki taško, kai harmonikų amplitudė tampa mažesnė už triukšmo lygį. Taigi, jei analizuojame harmoninių iškraipymų indėlį į konversijos rezultatus, tai galima padaryti per visą dažnių spektrą, ribojant harmonikų amplitudę iki triukšmo lygio, arba apribojant analizei skirtą dažnių juostą. Pavyzdžiui, jei mūsų sistemoje yra žemųjų dažnių filtras, tai mūsų tiesiog nedomina aukšti dažniai ir negalima atsižvelgti į aukšto dažnio harmonikas.

9.3 Signalo ir triukšmo santykis ir iškraipymai

Signalas į triukšmą ir iškraipymus (SiNAD) išsamiau apibūdina ADC triukšmo charakteristikas. SiNAD atsižvelgia į triukšmo ir harmoninių iškraipymų dydį, palyginti su norimu signalu. SiNAD apskaičiuojamas pagal šią formulę:

9.4 Dinaminis diapazonas be harmonikų

„Specifikacija“ ADC

Yra bendrų apibrėžimų, kurie dažniausiai naudojami kalbant apie analoginius-skaitmeninius keitiklius.

Tačiau specifikacijos, pateiktos ADC gamintojų techninėje dokumentacijoje, gali atrodyti gana klaidinančios.

Norint teisingai pasirinkti optimalų ADC charakteristikų derinį konkrečiam pritaikymui, reikia tiksliai išaiškinti techninėje dokumentacijoje pateiktus duomenis.

Dažniausiai painiojami parametrai yra skiriamoji geba ir tikslumas, nors šios dvi tikrojo ADC charakteristikos yra labai laisvos viena su kita. Skiriamoji geba nėra tas pats, kas tikslumas; 12 bitų ADC gali būti mažiau tikslus nei 8 bitų ADC. ADC atveju skiriamoji geba yra matas, į kiek segmentų galima padalyti matuojamo analoginio signalo įvesties diapazoną (pavyzdžiui, 8 bitų ADC tai yra 2 8 = 256 segmentai). Tikslumas apibūdina bendrą konversijos rezultato nuokrypį nuo idealios vertės tam tikrai įėjimo įtampai. Tai reiškia, kad skiriamoji geba apibūdina potencialias ADC galimybes, o tikslumo parametrų rinkinys lemia tokių potencialių galimybių įgyvendinimą.

ADC konvertuoja įvesties analoginį signalą į skaitmeninį išvesties kodą. Tikriems keitikliams, gaminamiems integrinių grandynų pavidalu, konversijos procesas nėra idealus: tam įtakos turi tiek technologinis parametrų kitimas gamybos metu, tiek įvairūs išoriniai triukšmai. Todėl skaitmeninis kodas ADC išėjime nustatomas su klaida. ADC specifikacijose nurodomos paties keitiklio pateiktos klaidos. Paprastai jie skirstomi į statinius ir dinaminius. Šiuo atveju galutinis pritaikymas lemia, kurios ADC charakteristikos bus laikomos lemiamomis, svarbiausiomis kiekvienu konkrečiu atveju.

ADC „specifikacija“, pateikta techninėje mikroschemų dokumentacijoje, padeda pagrįstai pasirinkti keitiklį konkrečiai programai. Kaip pavyzdį apsvarstykite ADC, integruoto į naująjį C8051F064 mikrovaldiklį, pagamintą Silicon Laboratories, specifikaciją.