关键词：SNR、SINAD、ENOB

导读

在模拟转数字电路中，经常会看到SNR、SINAD、ENOB参数，那么它们到底是什么含义，又是如何测量得到的呢？

SNR（Signal to Noise Ratio）

信号噪声功率比SNR，单位为dB，是输入信号和噪声（不包括任何谐波以及直流成分）平均功率之比，用于衡量器件内部噪声大小【1】。计算公式如下：

理想状态下只考虑ADC的量化噪声，可以推导出SNR理想值，公式如下【6】，借此来评估测试系统SNR值的好坏。（N：ADC的分辨率）

SINAD（Signal to Noise and Distortion Ratio）

信号对噪声和失真的比值SINAD，单位为dB，是输入信号和所有输出信号失真（包括谐波成分，不包括直流）的功率之比，用于评估输出信号所有传递函数的非线性加上系统所有噪声（量化、抖动和假频）的累积效果【2】。计算公式如下：

ENOB（Effective Number of Bits）

有效位数ENOB，单位为bit，用于描述ADC/DAC系统的有效分辨率。对于理想的N位ADC系统，其ENOB应当无限接近N，但真实电路会不可避免的引入噪声，从而降低ADC的实际分辨率【3】。一般会利用SNR理想值的计算公式，将公式中SNR替换成SINAD，来计算ENOB，公式如下【6】：

例子

以德州仪器的ADC14X250模拟数字转换芯片为例，给出典型SNR、SINAD、ENOB指标和测试方法【4】。

表1 输入待测信号幅度为-3dBFS（常用的还有-1dBFS），表示输入信号与满量程幅度的比值，不同的输入频率对应不同的SNR。可以根据输入信号的数字转换结果，基于FFT计算得到信号和噪声功率【5】。ENOB则通过SINAD计算得来。

参考

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio

2. https://en.wikipedia.org/wiki/SINAD

3. https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-003.pdf

4. ADC14X250 14-Bit 250 MSPS Single Channel ADC With 5 Gb/s JESD204B Output

5. https://www.sjsu.edu/people/burford.furman/docs/me120/FFT_tutorial_NI.pdf

6. http://www.mit.edu/people/klund/A2Dtesting.pdf