关于ADC量化误差的一个疑问

iankim33

以一个参考电压32mV的理想的5bitADC为例。假设模拟电压21V，那么刚好输出10101，此时我认为是没有量化误差的。

但是网上很多关于量化误差的图片都是这样的一个锯齿图
从这个图里表示的似乎是当模拟电压在20.5-21.5V的范围内时候，输出数字码都是10101；当输入模拟电压在21.5-22.5时，就会输出10110
但是我自己思考了一下，假设输入电压是21.9V时，在第四次与10110（22V）做比较的时候，仍然是21.9＜22；此时这一位应该仍是置零啊，最终的输出也应该仍是10101；
是我哪里出错了吗，求大佬解答。

xuwenwei

不应该是 20~21 和21~22为什么是20.5~21.5
从图中 你也会发现0~1mV是用一个数字输出 而不是到0.5

iankim33

xuwenwei 发表于 2023-7-24 11:17
不应该是 20~21 和21~22为什么是20.5~21.5
从图中 你也会发现0~1mV是用一个数字输出 而不是到0.5 ...

是啊，那这样量化误差应该最大可以到1个LSB呀，为什么书上说最大达到1/2个LSB呢；假设输入模拟电压是20.99999....那也只会输出10100这个代表20V的数字码，那这样量化误差不就是1个LSB吗？

xuwenwei

书上不也是1个LSB啊 没说0.5啊 上下0.5加起来就是1个

hsly

你好，我大致懂你的意思（图一的虚线为什么是连接每个阶梯的中点而不是连接每个阶梯的顶点），我是这么理解的，不见得正确，权当抛砖引玉了。
你所上传的图一为确定bit位数下理想ADC的传输函数图像。拿你的数据举例，所谓理想ADC是指我希望输入为0.51mV时，他的数字输出就为1，而不是等到1mV，这样他数字码所对应的模拟量与实际模拟量的误差绝对值范围最小。图二为SAR ADC，SAR ADC的单个数据的量化误差确实是0-1LSB。图一的意义在于推导出ADC的量化噪声，量化噪声是适用于图二SAR ADC的。