Resumo: Os conversores analógico-digitais (ADCs) estão presentes em diversos campos da eletrônica e a caracterização do seu desempenho permite predizer o seu comportamento. Esse trabalho apresenta diversas métricas utilizadas para avaliar o desempenho dos conversores analógico-digitais, tais como SNR, ENOB, SINAD, SFDR, THD e IMD. A análise de diversas fontes de ruído que interferem nos circuitos ADCS são apresentadas e simuladas. O ruído de abertura pode ser modelado por um ruído branco que se estende em toda a banda do conversor. Já o ruído de relógio é modelado por meio de uma acumulação de variáveis aleatórias independentes e identicamente distribuídas, que produz dispersão no espectro ao redor da frequência fundamental de relógio. Considerações sobre o cálculo FFT são revistas. A frequência do sinal de entrada deve ser coerente com a frequência de relógio de forma a não provocar fuga espectral. Os resultados das simulações das métricas de desempenho foram comparados com um conversor analógico-digital comercial, encontrando-se respostas similares. Distorções harmônicas presentes no sinal de entrada são modeladas por meio de não linearidades que conduzem à uma aderência muito boa aos resultados práticos. Ressalva-se que estas não linearidades poderiam ser reduzidas por meio de um filtro passa-faixa centrado na frequência do sinal de entrada Ver menos

Abstract: Analog-to-digital converters are very used in many different fields of electronic engineering and the characterization of its performance allows us to accurately predict its behavior. This work presents several commonly used metrics for measuring the dynamic performance of analog-to-digital converters, such as SNR, ENOB, SINAD, SFDR, THD and IMD. The analysis of several noise sources that interfere with ADC circuits are presented and simulated. The noise due to the aperture jitter can be modeled as white noise that spreads over the bandwidth of the converter. Also the clock noise is modeled by an accumulation of independent identically distributed random variables, which produces spectrum dispersion around the fundamental frequency of the clock. Considerations about FFT calculations are also reviewed. The input signal frequency must be consistent with the clock frequency to avoid spectral leakage. The simulation results of the performance metrics were compared to those of commercial ADC's, resulting similar responses. Harmonic distortions present in the input signal are modeled by non-linearities that produce good match with experimental results. It is emphasized that these non-linearities can be reduced by a band-pass filter centered on the frequency of the input signal Ver menos