3 静态误差来源

静态误差，即就是那些在转换直流（DC）信号时影响转换器精度的误差，可以仅用4 个术语描述整个静态误差。它们是偏置误差，增益误差，积分非线性误差以及微分非线性误差。每一个可以用LSB单元表示或者有时用FSR的百分比表示。例如，对于一个8位转换器1/2 LSB误差对应于0.2% FSR。

3.1 偏置误差

偏置误差如图3 所示，它被定义为标准偏置点和实际偏置点之间的差值。对于ADC，当数字输出是零时，偏置点是步长中间值，对于DAC，当数字输入是零时，偏置点是步长值。这种误差以同样的值影响所有的编码并且通常是通过修正处理过程来补偿。如果不能修正，则这种误差是指零尺度误差。

图3 偏置误差

3.2 增益误差

增益误差如图4 所示，它被定义为偏置误差被修正为零后转换函数标准增益点和实际增益点之间的差值。对于ADC，当数字输出是全标度时增益点是步长中间值，对于DAC，当数字输入是全标度时，增益点是步长值。这种误差表示实际转换函数和理想转换函数斜率的差值以及每一步长中相应的同一百分比误差。通常这种误差同样可以通过修正的方法调整到零。

图4 增益误差

3.3 微分非线性（DNL）误差

微分非线性误差如图5 所示（有时视为简单的微分线性），它是实际步宽（对ADC）或者步长高度（对DAC）和1LSB理想值之间的差值。因此，如果步长的宽度或者高度刚好是1LSB，那么微分非线性误差就是零。如果DNL超过了1LSB，那么转换器可能是非单调的。这意味着在输入幅度增大的情况下，输出幅度反而变小。在A D C中，也有可能丢失编码等，2n个二进制编码中的一个或多个将永远不会输出。

图5 微分非线性误差

3.4 积分非线性（INL）误差

积分非线性误差如图6所示（有时视为简单的线性误差），它是实际转换函数和理想直线的偏差。这条直线可以是一条最理想的线，从而最小化偏差；也可以是在增益和偏置误差被消除的前提下，连接函数端点之间的一条线。第二种方法叫做端点线性度，它是定义中普遍采用的，因为它可以被更直接的验证。

对于ADC，偏离量是按照转换函数从一个步长到下一个步长来度量的，对于DAC偏离量是按照步长函数之间的差值来度量的。积分非线性误差的名字源于自下而上到某特定步长时微分非线性误差的总和。

图6 积分非线性误差

3.5 绝对精度误差

ADC的绝对精度或者总误差如图7 所示，是指模拟值和理想步长中间值之间差的最大值。它包括偏置误差、增益误差及积分非线性误差，以及在ADC时的量化误差。

图7 绝对精度误差