迷惑，这个DAC的噪声指标是如何得出的

MF35_

这是一个R2R结构无缓冲电压输出DAC的输出噪声指标，其输出电阻是6.25k，按照无缓冲R2R DAC的结构原理，其输出噪声密度基本等于输出电阻的热噪声密度，6.25k电阻的热噪声密度是10.14nV/rtHz，这和手册给出的噪声密度11.8nV/rtHz基本一致，而无缓冲R2R DAC不存在1/f噪声，因此噪声密度谱是平坦的，按照11.8nV/rtHz的噪声密度计算0.1Hz~10Hz的噪声电压，带宽是9.9Hz，噪声电压为11.8*sqrt(9.9)=37.13nVrms，按6倍计算得到222.76nVpp，按6.6倍计算得到245.04nVpp，高于手册给出的134nVpp很多，所以很迷惑，手册这个134nVpp是怎么得到的



产看另一个DAC的手册也是如此，同样是无缓冲R2R结构电压输出DAC，同样输出电阻6.25k，噪声密度10nV/rtHz，但给出的0.1Hz~10HZ噪声电压是100nVpp，这里面难道有什么我不知道的计算方法吗？求大神解惑

量子隧道

小白我不能解答，但是倒想知道6倍和6.6倍是怎么来的，希大神解惑
3个sigma吗？

scoopydoo

量子隧道 发表于 2024-5-29 11:18
小白我不能解答，但是倒想知道6倍和6.6倍是怎么来的，希大神解惑
3个sigma吗？

记得好像是按照高斯分布算的

量子隧道

scoopydoo 发表于 2024-5-29 11:24
记得好像是按照高斯分布算的

哦，那就是了。按高斯分布，正负3个sigma（标准差）之外的概率只有0.x%。
然而，还是保不准哪个用户偶尔测超标了。那好办，再测一次。哈哈

MF35_

量子隧道 发表于 2024-5-29 11:18
小白我不能解答，但是倒想知道6倍和6.6倍是怎么来的，希大神解惑
3个sigma吗？

噪声的峰峰值和有效值并不遵从正弦波的关系，因为噪声电压的幅度值基本符合高斯分布，高斯分布的标准差就是有效值，峰值理论上可以从负无限大到正无限大，但在高斯分布的概率分布上，峰值越大出现概率越低，三倍标准差的置信度是99.7%，3.3倍标准差是99.9，所以噪声的峰值按照3倍或3.3倍的标准差计算，峰峰值的话就是6倍或者6.6倍，取哪个取决于习惯

MF35_

量子隧道 发表于 2024-5-29 11:27
哦，那就是了。按高斯分布，正负3个sigma（标准差）之外的概率只有0.x%。
然而，还是保不准哪个用户偶尔 ...

是的，低概率值出现在统计学中很好处理，丢掉就行了

longshort

6.6倍就是個經驗值吧，0.1Hz~10Hz頻段的噪聲分佈似乎與較高頻段有不同，說沒有1/f噪聲也許言過其辤，實際上個人感覺這個頻段的水很深。

MF35_

longshort 发表于 2024-5-29 11:48
6.6倍就是個經驗值吧，0.1Hz~10Hz頻段的噪聲分佈似乎與較高頻段有不同，說沒有1/f噪聲也許言過其辤，實際上 ...

并不是啊，行业内所有噪声的峰峰值都是按照有效值的6倍或6.6倍计算的，这并非经验值，而是按照噪声幅度的分布概率计算出来的

R2R DAC没有缓冲的话，从输出看进去就是一个电阻，所以其输出噪声密度就是电阻的热噪声密度，理论上没有1/f噪声（1/f噪声是由半导体晶体管产生的），但芯片本身有一些散粒噪声存在，所以R2R DAC的输出噪声密度，在低频上要比输出电阻热噪声高那么一丢丢，但太小了基本能够忽略不计

我迷惑的问题是，即便按照输出电阻的热噪声计算，不算芯片产生的附加噪声，最后得到的噪声电压也要比手册给出的高出一倍还多，所以我不理解手册给出的低频噪声指标是按照什么方式计算的

scoopydoo

MF35_ 发表于 2024-5-29 11:53
并不是啊，行业内所有噪声的峰峰值都是按照有效值的6倍或6.6倍计算的，这并非经验值，而是按照噪声幅 ...

首先你要告诉大家你在研究的是什么型号的 DAC ，看数据手册总比看你的截图清楚啊 ......

MF35_

scoopydoo 发表于 2024-5-29 11:59
首先你要告诉大家你在研究的是什么型号的 DAC ，看数据手册总比看你的截图清楚啊 ......

上面那个是AD5541的数据，下面那个是DAC82002的数据

longshort

MF35_ 发表于 2024-5-29 11:53
并不是啊，行业内所有噪声的峰峰值都是按照有效值的6倍或6.6倍计算的，这并非经验值，而是按照噪声幅 ...

沒錯呀，峰峰值在分佈概率的取值範圍内基本上就是有效值的6~6.6倍，我覺得還是個經驗範圍的值，當然可以不稱其為經驗。

至於得到的噪聲電壓值高於標稱值，是否少了一個帶寬估計的因素？從較大帶寬擬合到0.1Hz~10Hz就應該接近了。

我在對場管2SK170做的唱放測試本底噪聲也遇到類似的問題，經過增益、帶寬換算到20Hz~20KHz的噪聲密度，要比手冊中的0.95nV/sqrt(Hz)高好幾倍，但也只是幾個nV/sqrt(Hz)的水平，其中很可能遇到和您同樣因素的原因。

MF35_

longshort 发表于 2024-5-29 12:16
沒錯呀，峰峰值在分佈概率的取值範圍内基本上就是有效值的6~6.6倍，我覺得還是個經驗範圍的值，當然可以 ...

并不存在多算，我已经是尽量少算了

对于R2R DAC来说，如果内部不包含缓冲器，输出端口是直接接在电阻网络上的，可以看作一个内阻恒定的电压源，而源的噪声密度在任何频率上都不可能低于内阻的热噪声密度

那么0.1Hz~10Hz的带宽是9.9Hz，取平方根是3.146，乘以这个最低噪声密度，就是31.46nVrms，这已经是按照理论最低值计算了，仍然比手册高，那么问题就是手册的结果是如何得出的，我严重怀疑它们用的不是6倍或6.6倍的标准差，所以这是一个虚标吗

longshort

MF35_ 发表于 2024-5-29 12:24
并不存在多算，我已经是尽量少算了

对于R2R DAC来说，如果内部不包含缓冲器，输出端口是直接接在 ...

所以有時候咱們就得眼開眼閉，姑且一回... ...

MF35_

longshort 发表于 2024-5-29 12:28
所以有時候咱們就得眼開眼閉，姑且一回... ...

我问了TI的工程师，他回复说0.1Hz~10Hz的噪声电压，是测试测到的，这就有意思了

Jambalaya

不知道业界测这类DAC的0.1Hz～10Hz噪声规范是啥，如果只取10秒钟窗口典型数据，倒也可能出这个值。
要是高端点的电压基准器件，手册可能直接放出几分钟的测试波形截图。