出現(xiàn)這種情況的原因首先是由測量設(shè)備內(nèi)部的ADC產(chǎn)生的量化誤差引起的，假設(shè)測量設(shè)備內(nèi)部包含一個11位的ADC，ADC共有211=2048個有效位，在1000V的量程（峰峰值）下，考慮最大±1000V的輸入共2048個有效位，則由于不可避免的噪聲的影響，ADC每跳動一個最小單位1LSB，產(chǎn)生的量化誤差大約會有2000V/2048≈1V。如果使用該量程測量10.3V這樣的信號，很顯然單次ADC取樣的最小分辨率已無法識別0.3V這樣刻度（在圖 2的量化示意圖中0.3V處在兩個刻度中間），當(dāng)然無法測得正確的值。如果無規(guī)則噪聲的峰值能大于1LSB時，多次采樣取平均值后可以提高測量系統(tǒng)的有效位數(shù)，但這樣的因素不在我們考慮的范圍之內(nèi)。

這樣說來似乎高位數(shù)的ADC可顯著降低量化誤差，但遺憾的是高位數(shù)和高采樣率是一個矛盾，因?yàn)楦邘挄砀叩脑肼?，同時在現(xiàn)有的ADC制作工藝和架構(gòu)的限制之下，高采樣率的ADC很難同時做到高有效位數(shù)。如我們的PA8000和PA5000希望在5MHz的帶寬下提供2Mbps的采樣率，如此高的帶寬情況下將難以把有效位數(shù)提高到18位以上，因此我們的PA8000使用了18位、2Mbps采樣率的ADC來減少量化誤差。

圖 2 量化示意圖

前端模擬電路的噪聲、失調(diào)影響