你評估過一個ADC的噪聲性能，并且發現測得的性能不同于器件數據表中所給出的額定性能嗎？在高精度數據采集系統中實現高分辨率需要對模數轉換器 （ADC） 噪聲有一定的認識和了解。有必要了解數據表如何指定噪聲性能，以及外部噪聲源對總體系統性能的影響方式。其中的一個噪聲源示例就是我的同事Ryan Andrews在他的博文，“小心！你的ADC的性能也許只和它的電源性能差不多。”中所談到過的電源噪聲。在這篇博文中，我將會看一看基準噪聲如何影響增量-累加ADC中的DC噪聲性能。
如圖1所示，你可以用短接至中電源電壓的正負輸入來指定和測量一個ADC的DC噪聲性能。通過測量這個條件下的噪聲，ADC輸出代碼內的噪聲幾乎不受基準電壓、基準噪聲或輸入信號噪聲變化的影響。雖然這個測試條件相對于實際應用來說是一個過于理想的情況，它的確較好地給出了一個不受某些外部噪聲源影響的ADC噪聲性能。
圖1：ADC噪聲性能測試（和調試）配置
提示：調試時，在開始其它系統噪聲性能測試之前，用評估隔離式ADC噪聲性能的短接輸入測試來開始評估系統的噪聲性能。
基準噪聲如何影響ADC DC噪聲性能
這個影響與ADC的基本任務相關；而ADC的基本任務就是提供一個輸出代碼，來表示輸入信號電壓與基準電壓的比率。輸入和基準電壓都會將一個噪聲項添加到這個比率中，如方程式1所示：
（1）
輸入信號噪聲，
對于ADC轉換結果的影響是非常直接的。ADC將捕捉未被濾除掉的任何噪聲—使用外部電阻-電容 （RC） 濾波器，或者增量-累加ADC的信號濾波器進行過濾。由于 對于方程式1中的比率有直接影響，你可以在輸出代碼中進行觀察。
提示：在評估ADC噪聲性能時，由于輸入信號的噪聲直接影響ADC的輸出結果，請確保輸入信號是一個低噪聲源。
然而，基準噪聲，
對于ADC轉換結果的影響并不直接，這是因為 出現在分母中。當分子為零時（就與ADC輸入被短接的情況一樣），這個比率始終為零，而 項將不會影響比率。當分子與分母大體相等時， 將會對比率有很大的影響。當比率介于0和1之間時， 的影響由比率值來衡量。圖2顯示的是得出的特性運行方式。
圖2：ADC和基準噪聲與輸入電壓之間的關系
當通過使用均方根增加的方法將基準噪聲添加到ADC的噪聲中時，這個組合噪聲是輸入電壓的函數，它會在正或負輸入電壓變大時增加。在圖2中的曲線上，有幾個點需要注意：
點A，這是用ADC數據表中給出的短接輸入測得的ADC噪聲。
點B，這是總帶寬限制基準噪聲，通常受到ADC數字濾波器帶寬的限制。
如果你知道針對噪聲源的噪聲頻譜密度和噪聲帶寬的話，你就能夠計算出基準噪聲（點B）；否則的話，將一個滿量程電壓輸入施加到ADC上，并且測量噪聲性能，這樣通常能夠獲得一個比較好的基準噪聲測量值。