MT-001：揭开公式(SNR = 6.02N + 1.76dB)的神秘面纱

接触ADC或DAC时您一定会碰到这个经常被引用的公式，用于计算转换器理论信噪比(SNR)。与其盲目地相信表象，不如从根本上了解其来源，因为该公式蕴含着一些微妙之处，如果不深入探究，可能导致对数据手册技术规格和转换器性能的误解。记住，该公式代表的是完美N位ADC的理论性能。您可以比较ADC的实际SNR与理论SNR，看看二者有何异同。
本教程首先推导N位模数转换器(ADC)的理论量化噪声，知道均方根量化噪声电压后，就可以计算理论信噪比(SNR)。此外还会分析过采样对SNR的影响。
MT-001
指南

揭开一个公式(SNR = 6.02N + 1.76dB)的神秘面纱，
以及为什么我们要予以关注

作者：Walt Kester

简介

接触 ADC或 DAC时您一定会碰到这个经常被引用的公式，用于计算转换器理论信噪比
(SNR)。与其盲目地相信表象，不如从根本上了解其来源，因为该公式蕴含着一些微妙之
处，如果不深入探究，可能导致对数据手册技术规格和转换器性能的误解。记住，该公式
代表的是完美N位ADC的理论性能。您可以比较ADC的实际SNR与理论SNR，看看二者有
何异同。

本教程首先推导N位模数转换器(ADC)的理论量化噪声，知道均方根量化噪声电压后，就
可以计算理论信噪比(SNR)。此外还会分析过采样对SNR的影响。

量化噪声模型

理想转换器对信号进行数字化时，最大误差为± LSB，如图1的一个理想N位ADC的传递
函数所示。对于任何横跨数个LSB的交流信号，其量化误差可以通过一个峰峰值幅度为q
(一个 LSB的权重)的非相关锯齿波形来近似计算。对该近似法还可以从另一个角度来看
待，即实际量化误差发生在± q范围内任意一点的概率相等。虽然这种分析不是百分之百
精确，但对大多数应用是足够准确的。