有効ビット数

有効ビット数（ゆうこうビットすう、Effective number of bits、ENOB）はアナログディジタルコンバータ及びそれと関係する回路のダイナミックレンジの尺度である。ADCの分解能はアナログ値を表すために使われるビット数により指定され、原理的にはNビット信号に対して2N 信号レベルを与えるものである。しかし、実際の全てのADC回路はノイズと歪みを含ませてしまう。ENOBは考慮に入れている回路と同じ分解能を持つ理想的なADC回路の分解能を指し示すものである。

ENOBはサンプル/ホールド・アンプなどの他のブロックの品質尺度としても使われる。このようにして、アナログブロックを信号チェーン計算に簡単に含めることができる。なぜなら、ブロックチェーンの合計のENOBが普通は最低のブロックのENOBよりも小さいからである。

定義

ENOBの定義としてよく使われるのは[1]

E N O B = S I N A D − 1.76 6.02 , {\displaystyle \mathrm {ENOB} ={\frac {\mathrm {SINAD} -1.76}{6.02}},}

このとき、すべての値はデシベルで与えられ、

  • SINADは信号の質を表す比
  • 分母の6.02はデシベル（log10 で表現）をビット（log2 で表現）に変換したもの[note 1]
  • 1.76は理想的なADCの量子化誤差に由来する[note 2]

この定義ではENOBビットのワード長の理想的なADCまたはDACのSINADと、テストしたADCまたはDACのSINADを比較している。

脚注

  1. ^ 6.02 ≈ 20 log 10 ⁡ 2 {\displaystyle 6.02\approx 20\log _{10}2} .
  2. ^ 1.76 ≈ 10 log 10 ⁡ ( 3 / 2 ) {\displaystyle 1.76\approx 10\log _{10}(3/2)} .[2]

参考文献

  1. ^ Kester 2009, p. 5, Equation 1.
  2. ^ Eq. 2.8 in "Design of multi-bit delta-sigma A/D converters", Yves Geerts, Michiel Steyaert, Willy M. C. Sansen, 2002.
  • Gielen, Georges (2006). Analog Building Blocks for Signal Processing. Leuven: KULeuven-ESAT-MICAS 
  • Kester, Walt (2009), Understand SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N, and SFDR so You Don't Get Lost in the Noise Floor, Tutorial, Analog Devices, MT-003, http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-003.pdf 
  • Maxim (December 17, 2001), Glossary of Frequently Used High-Speed Data Converter Terms, Application Note, Maxim, 740, http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/740/ 

関連項目

外部リンク

  • Video tutorial on ENOB from Texas Instruments
  • The Effective Number of Bits (ENOB) - This application note explains how to measure the oscilloscope ENOB.