Número efectivo de bits
 | Este artículo incluye una lista de referencias generales , pero permanece en gran parte sin verificar porque carece de suficientes citas en línea correspondientes . ( Junio de 2013 ) |
El número efectivo de bits ( ENOB ) es una medida del rango dinámico de un convertidor de analógico a digital (ADC), un convertidor de digital a analógico o sus circuitos asociados. La resolución de un ADC se especifica mediante el número de bits utilizados para representar el valor analógico. Idealmente, un ADC de 12 bits tendrá un número efectivo de bits de casi 12. Sin embargo, las señales reales tienen ruido y los circuitos reales son imperfectos e introducen ruido y distorsión adicionales.. Esas imperfecciones reducen la cantidad de bits de precisión en el ADC. El ENOB describe la resolución efectiva del sistema en bits. Un ADC puede tener una resolución de 12 bits, pero el número efectivo de bits cuando se usa en un sistema puede ser 9.5.
ENOB también se utiliza como medida de calidad para otros bloques, como amplificadores de muestreo y retención . Por tanto, los bloques analógicos pueden incluirse en los cálculos de la cadena de señales. El ENOB total de una cadena de bloques suele ser menor que el ENOB del peor bloque.
La banda de frecuencia de un convertidor de señal donde ENOB todavía está garantizado se denomina ancho de banda de resolución efectiva.y está limitado por problemas de cuantificación dinámica. Por ejemplo, un ADC tiene cierta incertidumbre de apertura. El instante en que un ADC real muestrea su entrada varía de una muestra a otra. Debido a que la señal de entrada está cambiando, esa variación de tiempo se traduce en una variación de salida. Por ejemplo, un ADC puede muestrear 1 ns más tarde. Si la señal de entrada es una onda sinusoidal de 1 V a 1.000.000 radianes / segundo (aproximadamente 160 kHz), el voltaje de entrada puede cambiar hasta en 1 MV / s. Un error de tiempo de muestreo de 1 ns causaría un error de muestreo de aproximadamente 1 mV (un error en el décimo bit). Si la frecuencia fuera 100 veces más rápida (aproximadamente 16 MHz), entonces el error máximo sería 100 veces mayor: aproximadamente 100 mV en una señal de 1 V (un error en el tercer o cuarto bit). [ especificar ]
Definición
Una definición que se utiliza con frecuencia para ENOB es [1]
dónde
- ENOB se da en bits
- SINAD (señal, ruido y distorsión) es una relación de potencia que indica la calidad de la señal en dB.
- el término 6.02 en el divisor convierte decibelios (una representación de log 10 ) en bits (una representación de log 2 ), [nota 1]
- el término 1,76 proviene del error de cuantificación en un ADC ideal. [nota 2]
Esta definición compara el SINAD de un ADC o DAC ideal con una longitud de palabra de bits ENOB con el SINAD del ADC o DAC que se está probando.
Ver también
Notas
Referencias
- ^ Kester 2009 , p. 5, Ecuación 1.
- ^ Eq. 2,8 en Geerts, Yves; Steyaert, Michiel; Sansen, Willy MC (2002). Diseño de convertidores A / D delta-sigma multibit . Saltador. ISBN 9781402070785.
- Gielen, Georges (2006). Bloques de construcción analógicos para procesamiento de señales . Lovaina: KULeuven-ESAT-MICAS.
- Kester, Walt (2009), Comprenda SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N y SFDR para que no se pierda en el piso del ruido (PDF) , Tutorial, Dispositivos analógicos, MT-003
- Maxim (17 de diciembre de 2001), Glosario de términos de convertidores de datos de alta velocidad de uso frecuente , Nota de aplicación, Maxim, 740
enlaces externos
- Video tutorial sobre ENOB de Texas Instruments
- Número efectivo de bits (ENOB) (PDF) Abril de 2011 Rohde & Schwarz : esta nota de aplicación explica cómo medir el ENOB del osciloscopio.
