测量条件：在 ADC 的正负端子之间输入一个正弦交流电压，观察 ADC 的采样输出结果。通过对输出信号进行傅里叶变换的频谱分析，可以得到信号的基波、谐波以及噪声分量，从而计算 ADC 的动态交流参数。

图 1-2 ADC 交流测试示意图

• 总谐波失真 (THD)

  总谐波失真指交流信号中所有谐波分量的总功率与基频信号功率的比值，其计算公式如下（分贝形式）：

  方程式 5. $\mathrm{THD}=20{\log }_{10}\left(\frac{\sum {\mathrm{V}}_{\mathrm{Harmonics}}}{{\mathrm{V}}_{\mathrm{Signal}\left(\mathrm{RMS}\right)}}\right)\left(\mathrm{dB}\right)$

  在 ADC 通信参数测量实验中，THD 由 ADC 传输特性曲线的非线性引起，即在采样范围内，ADC 的输出与输入不完全呈线性关系（由 ADC 的静态误差如 DNL/INL/EO/EG 引起），导致输出信号中出现谐波。通常在计算时选择 2 至 10 次谐波。

• 信噪比 (SNR)

  信噪比指信号的有效值与噪声的有效值之间的比值。此处提到的噪声是 ADC 量化噪声、1/f 噪声等高频噪声，不包括谐波分量（这些谐波分量在 THD 计算中已计入）。信噪比的计算公式如下所示。

  方程式 6. $\mathrm{SNR}=20{\log }_{10}\left(\frac{{\mathrm{V}}_{\mathrm{Signal}\left(\mathrm{RMS}\right)}}{{\mathrm{V}}_{\mathrm{Noise}\left(\mathrm{RMS}\right)}}\right)\left(\mathrm{dB}\right)$
• 信噪比和失真 (SINAD)

  信号失真通常由 ADC 内部误差引起，SINAD 用于衡量信号与谐波和噪声总和的比值，表示有效信号在 ADC 输出中所占的比例。

  方程式 7. $\mathrm{SINAD}=20{\log }_{10}\left(\frac{{\mathrm{V}}_{\mathrm{Signal}\left(\mathrm{RMS}\right)}}{\sum \left({\mathrm{V}}_{\mathrm{Harmonics}}\right)+{\mathrm{V}}_{\mathrm{Noise}\left(\mathrm{RMS}\right)})}\right)\left(\mathrm{dB}\right)$
• 有效位数 (ENOB)

  ENOB 表示 ADC 的有效位数，代表 ADC 的实际分辨率及其识别小幅度信号的能力，可以通过 SINAD 直接计算得出。

  上面的公式提供了当输入信号达到 ADC 最大范围时的 ENOB 计算方法。当输入信号小于最大范围时，ENOB 的计算公式相应调整为：

  方程式 8. $\mathrm{ENOB}=\frac{{\mathrm{SINAD}}_{\mathrm{MEASURED}}-1.76\mathrm{dB}+20{\log }_{10}\left(\frac{\mathrm{Fullscale} \mathrm{Amplitude}}{(\mathrm{Input} \mathrm{Amplitude}}\right)}{6.02}$