잡음과 ADC

ADC의 잡음으로 인해 정밀한 전압 측정 시 오류가 발생할 수 있습니다. 내부 및 외부 소스의 신호 체인에서 잡음의 총 기여도를 고려해야 합니다. 총 잡음은 ADC 열 잡음, ADC 양자화 잡음, 증폭기 잡음, 전압 레퍼런스 잡음 및 전원 공급 장치 잡음의 조합이 되는 경우가 많습니다.

방정식 1은 그림 1을 기반으로 측정할 때 ADC 입력(최대 전압에서)의 총 기준 잡음을 나타냅니다. 주요 설계 과제는 애플리케이션에 필요한 잡음 대상을 달성하기 위해 모든 잡음 소스를 최적화하는 것입니다. 방정식 1에서 ADC의 PSRR(전원 공급 제거비)은 전원 공급 장치 잡음을 감소시키며, 이는 1MHz로 표시됩니다.

상관관계가 없는 잡음 소스가 존재할 경우 총 잡음은 모든 소스의 제곱근 합으로, 가장 큰 잡음 소스를 크게 선호합니다. 잡음이 많은 구성 요소 하나만 있어도 측정값이 크게 왜곡될 수 있습니다. 예를 들어, 그림 2 및 그림 3에 나와 있는 것처럼 전압 레퍼런스가 ADC 및 전원 공급 장치보다 잡음에 더 많이 기여하는 경우 전압 레퍼런스의 잡음을 줄이는 것이 시스템 잡음을 낮추는 가장 좋은 방법이 될 것입니다. 또한 ADC 잡음 유형은 해상도에 따라 다릅니다. 양자화 잡음은 16비트 ADC에서 중요하지만 24비트 ADC에서는 무시할 수 있습니다.