深入分析那些在信号链中累积的直流误差类型

转换器是信号链的瓶颈，最终决定着信号的表示精度。因此，转换器的选择是设定系统整体要求的关键。在信号链中，可能会累积的误差有两类——即直流和交流误差。

直流或静态误差（如增益和失调误差）有助于了解信号链的精度或灵敏度；✍ 交流类误差也称为噪声和失真，限制着系统的性能和动态范围。

这两类误差都需要了解，因为二者最终决定着系统的分辨率。本文将专门分析直流误差，根据其与无源和有源器件的关系，对每种不精确性进行细分。

分析误差前，先对信号链分个级

图 1 是一种可以达到 0.1% 精度要求的简单数据采集系统，也就是说，每输入 1V 的电压，输出要么为 0.99388V，要么为 1.00612V。因此，转换器规定的动态范围为 60dB 或 9.67ENOB，假设其满量程电压为 10 V。转换器有两个放大器级、一个多路复用器和一个 ADC。本分析将忽略传感器、电缆、连接器、PCB 寄生电容和任何外部影响/误差，因为这些情况在很大程度上取决于我们要测量的具体应用或信号。

图1. 此简单数据采集信号链系统的设计精度为0.1%。

为了给各误差提供参考，应将分析的各级细分成各个部分。我们将数据采集信号链分为四个级——