Интегральная нелинейность - Integral nonlinearity

Интегральная нелинейность (акроним INL) - широко используемый показатель эффективности в цифро-аналоговый (DAC) и аналого-цифровой (АЦП) преобразователи. В ЦАП это мера отклонения между идеальным выходным значением и фактическим измеренным выходным значением для определенного входного кода. В АЦП - это отклонение между идеальным пороговым значением входного сигнала и измеренным пороговым уровнем определенного выходного кода. Это измерение выполняется после компенсации ошибок смещения и усиления.^[1]

Идеальная передаточная функция ЦАП или АЦП - прямая линия. Измерение INL зависит от того, какая линия выбрана в качестве идеальной. Одним из распространенных вариантов является линия, соединяющая конечные точки передаточной функции, другими словами, линия, соединяющая наименьшее и наибольшее измеренное значение ввода / вывода. Альтернативой является использование наиболее подходящая линия, где минимизируется средний (или, альтернативно, среднеквадратичный) INL.

Хотя INL можно измерить для любого возможного кода ввода / вывода, часто при сообщении INL преобразователя предоставляется только максимальная ошибка.^[2]

Формулы

INL ЦАП

INL кода ${displaystyle c}$ ЦАП с ${displaystyle N_ {c}}$ выходные коды определяются как абсолютное значение разницы реального выходного напряжения минус идеальное значение:

{displaystyle mathrm {INL} _ {c} = left | V_ {mathrm {o, ideal}} (c) -V_ {mathrm {o, real}} (c) ight | = left | (V_ {mathrm {o, max}} -V_ {mathrm {o, min}}) {frac {c} {N_ {c} -1}} - V_ {mathrm {o, real}} (c) полет |}

куда

{displaystyle V_ {mathrm {o, max}}}

и

{displaystyle V_ {mathrm {o, min}}}

- максимальное и минимальное идеальные выходные напряжения ЦАП.

INL АЦП

Для АЦП INL кода ${displaystyle c}$ определяется как отклонение средние точки шагов квантования между идеальной и реальной передаточной функцией.

{displaystyle mathrm {INL} _ {c} = left | V_ {mathrm {M, ideal}} (c) -V_ {mathrm {M, real}} (c) ight |}

Максимальный INL преобразователя

Под INL преобразователя обычно подразумевается максимальный INL, максимизированный по всем кодам. Для линии, проходящей через конечные точки, INL ЦАП является