ГОСТ Р 70845-2023 Микросхемы интегральные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИ И

ГОСТР 70845-2023

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Термины, определения и буквенные обозначения параметров цифро-аналоговых и аналого-цифровых п реобразователей

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2023

ГОСТ Р 70845—2023

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Российский научно-исследовательский институт «Электронстандарт» (АО «РНИИ «Электронстандарт»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 303 «Электронная компонентная база, материалы и оборудование»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2023 г. № 1279-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

©Оформление. ФГБУ «Институт стандартизации», 2023

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ Р 70845—2023

Содержание

1 Область применения..................................................................1

2 Термины и определения...............................................................1

Общие понятия......................................................................1

Статические параметры...............................................................1

Динамические параметры..............................................................3

Алфавитный указатель терминов на русском языке..........................................4

Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке............................5

Приложение А (справочное) Параметры характеристики преобразования, используемые при определении параметров ЦАП и АЦП.....................................6

III

ГОСТ Р 70845—2023

Введение

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области интегральных микросхем цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Термины-синонимы приведены в качестве справочных данных и не являются стандартизованными.

Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации.

Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой — светлым, синонимы — курсивом.

В стандарте приведены иноязычные эквиваленты стандартизованных терминов на английском (еп) языке.

Термины и определения общих понятий, а также буквенные обозначения основных сигналов, необходимые для понимания текста стандарта, приведены в приложении А.

IV

ГОСТ Р 70845—2023

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Термины, определения и буквенные обозначения параметров цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей

Integrated circuits. Terms, definitions and letter symbols of digital-to-analog and analog-to-digital converters

Дата введения — 2024—03—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины, определения и буквенные обозначения понятий в области интегральных микросхем линейных цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей (далее ЦАП и АЦП), применяемых в радиоэлектронной аппаратуре.

Термины и буквенные обозначения, установленные настоящим стандартом, предназначены для применения во всех видах документации и литературы в области интегральных микросхем линейных ЦАП и АЦП, входящих в сферу действия работ по стандартизации и (или) использующих результаты этих работ.

Параметры характеристики преобразования, используемые при определении параметров ЦАП и АЦП, приведены в приложении А.

Настоящий стандарт предназначен для применения предприятиями, организациями и другими субъектами научной и производственной деятельности независимо от форм собственности и подчинения, а также федеральными органами исполнительной власти Российской Федерации, участвующими в разработке, производстве, эксплуатации интегральных микросхем линейных ЦАП и АЦП в соответствии с действующим законодательством.

2 Термины и определения

Общие понятия

1 число разрядов Ь: Количество символов кода, необходимое для того, чтобы в выбранной системе счисления выразить номинальное число квантов.

2 относительная разрешающая способность R_N: Обратная величина номинального числа квантов.

3 разрешающая способность R_A\ Номинальное значение кванта.

numerical resolution п

relative resolution R_N

resolution R_a

Статические параметры

4 погрешность в заданной точке (характеристики) преобразования б_х: Отклонение выходной аналоговой величины для ЦАП, отклонение уровня квантования или межкодового перехода для АЦП в заданной точке характеристики преобразования от номинального значения.

5 погрешность в конечной точке (характеристики) преобразования З_пш: Отклонение выходной аналоговой величины для ЦАП, отклонение уровня квантования для АЦП от номинального значения в конечной точке характеристики преобразования.

total error E_GX

full-scale error E_G

Издание официальное

1

ГОСТ Р 70845—2023

6 погрешность коэффициента преобразования б_прб: Отклонение коэффициента преобразования от номинального значения.

7 относительная погрешность коэффициента преобразования б_хо: Отклонение коэффициента преобразования от его номинального значения, умноженного на отношение опорного напряжения к номинальному значению этого напряжения для ЦАП и умноженного на обратную величину для АЦП.

8 смещение АЦП U_{BX см}, /_{вх см}: Входная аналоговая величина АЦП, равная разности номинального и действительного значений уровней квантования в заданной точке начального участка характеристики преобразования.

9 смещение ЦАП 1/_{ВЬ|Х см}, /_{ВЬ|Х см}: Выходная аналоговая величина ЦАП, равная разности действительного и номинального значений этой величины в заданной точке начального участка характеристики преобразования.

10 ток смещения нуля М_{вх см}: Разность токов смещения на инвертирующем и неинвертирующем входах АЦП.

11 среднее смещение АЦП й_{вх см}, /_{вх см}: Входная аналоговая величина АЦП, равная средней разности номинальных и действительных значений уровней межкодовых переходов на заданном начальном участке характеристики.

12 среднее смещение ЦАП 0_{ВЬ|Х см}, 7_{ВЫХ см}: Выходная аналоговая величина ЦАП, равная средней разности действительных и номинальных значений этой величины на заданном начальном участке характеристики преобразования.

13 средний ток смещения нуля А/_{н вх см}: Разность средних токов смещения на инвертирующем и неинвертирующем входах АЦП.

14 нелинейность 5_Л: Максимальное отклонение уровней квантования или межкодового перехода для АЦП, а также выходной аналоговой величины для ЦАП от соответствующих величин на заданным образом линеаризированной характеристике преобразования.

15 нелинейность относительно прямой, проведенной через начальную и конечную точки характеристики преобразования б_Л01; терминальная нелинейность: Максимальное отклонение уровней квантования или межкодового перехода для АЦП, а также выходной аналоговой величины для ЦАП от соответствующих величин на прямой, проведенной через начальную и конечную точки характеристики преобразования.

16 нелинейность относительно прямой, минимизирующей среднеквадратичные отклонения б_лск; МНК^-нелинейность: Максимальное отклонение уровней квантования или межкодового перехода для АЦП, а также выходной аналоговой величины для ЦАП от соответствующих величин на прямой, минимизирующей среднеквадратичные отклонения.

17 нелинейность относительно минимаксной прямой 8_ЛММ; минимаксная нелинейность: Максимальное отклонение уровней квантования или межкодового перехода для АЦП, а также выходной аналоговой величины для ЦАП от соответствующих величин на прямой, минимизирующей это отклонение.

18 дифференциальная нелинейность б_лл: Максимальное отклонение кванта от его среднего значения.

conversion coefficient

error Е_о

relative error of the

conversion coefficient E_GR

analog-to-digital converter (ADC) offset error U_l0 I_l0

digital-to-analog converter (DAC) offset error U_oo ^oo

offset current A/_/o

ADC average offset error

^IO’ ho

DAC average offset error

^UOO’ ^oo

average zero offset current M_tG

linearity error E_L

end-point linearity error ^EL01

least squares linearity ^{error e}lsq

best-straight line linearity ^{error e}lbs

differential linearity error ^eld

2

¹) MHK — метод наименьших квадратов.

ГОСТ Р 70845—2023

19 коэффициент разделения (каналов) К_рк: Уровень подавления прохождения сигналов между каналами многоканальных ЦАП и АЦП.

20 асимметрия б_ас: Сумма уровней заданных межкодовых переходов на конечных участках характеристики преобразования АЦП с биполярным входом.

Динамические параметры

21 время преобразования (_прб: Интервал времени от момента заданного изменения сигнала (аналогового или цифрового) на входе АЦП до появления на выходе соответствующего устойчивого кода.

22 максимальная частота преобразования f_{np6 макс}: Наибольшее число преобразований в единицу времени, при котором оговоренный параметр АЦП не выходит за заданные пределы.

23 максимальная частота входной аналоговой величины f_BX макс- Наибольшая частота входной аналоговой величины АЦП, при которой оговоренный параметр не выходит за заданные пределы.

24 время установления t_yCT: Интервал времени от момента заданного изменения кода на входе ЦАП до момента, при котором выходная аналоговая величина окончательно войдет в зону, шириной один квант или другой заданной величины и симметрично расположенную относительно установившегося значения.

25 время установления при скачке опорного напряжения t_{yCT о}: Интервал времени от момента заданного изменения опорного напряжения ЦАП при заданном коде на входе до момента, при котором выходная аналоговая величина окончательно войдет в зону шириной один квант или другой заданной величины и симметрично расположенную относительно установившегося значения.

26 апертурное время f_a: Временное запаздывание момента выборки АЦП относительно момента подачи сигнала на преобразование.

27 время задержки выходного кода f_{3fl к}: Интервал времени от момента подачи сигнала, управляющего началом процесса выдачи выходного кода АЦП до момента появления кода на выходе.

separation factor k_ct

roll-over error E_R0

conversion time t_c

maximum conversion rate

^c max

maximum frequency of analog input value f/ _max

setting time t_s

reference setting time t_SR

aperture time t_a

output code delay time t_dc

3

ГОСТ Р 70845—2023

Алфавитный указатель терминов на русском языке

асимметрия 20 время апертурное 26 время задержки выходного кода 27 время преобразования 21 время установления 24 время установления при скачке опорного напряжения 25 коэффициент разделения 19 коэффициент разделения каналов 19 МНК-нелинейность 16 нелинейность 14 нелинейность дифференциальная 18 нелинейность минимаксная 17 нелинейность относительно минимаксной прямой 17 нелинейность относительно прямой, минимизирующей среднеквадратичные отклонения 16 нелинейность относительно прямой, проведенной через начальную и конечную точки характеристи

ки преобразования 15 нелинейность терминальная 15

погрешность коэффициента преобразования 6 погрешность коэффициента преобразования относительная 7 погрешность преобразования в заданной точке 4 погрешность преобразования в заданной точке характеристики 4 погрешность преобразования в конечной точке характеристики 5 погрешность преобразования в конечной точке 5 смещение АЦП 8 смещение АЦП среднее 11 смещение ЦАП 9 смещение ЦАП среднее 12 способность разрешающая 3 способность разрешающая относительная 2 ток смещения нуля 10 ток смещения нуля средний 13 частота входной аналоговой величины максимальная 23 частота преобразования максимальная 22 число разрядов 1

4

ГОСТ Р 70845—2023

Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке

ADC average offset error 11 analog-to-digital converter (ADC) offset error 8 aperture time 26 average zero offset current 13 best-straight line linearity error 17 conversion coefficient error 6 conversion time 21 DAC average offset error 12 differential linearity 18 digital-to-analog converter (DAC) offset error 9 end-point linearity error 15 full-scale error 5 least squares linearity error 16 linearity error 14 maximum conversion rate 22 maximum frequency of analog input value 23 numerical resolution 1 offset current 10 output code delay time 27 reference setting time 25 relative error of the conversion coefficient 7 relative resolution 2 resolution 3 roll-over error 20 separation factor 19 setting time 24 total error 4

5

ГОСТ Р 70845—2023

Приложение А (справочное)

Параметры характеристики преобразования, используемые при определении параметров ЦАП и АЦП

А.1 уровень межкодового перехода Х_п: Аналоговая входная величина АЦП, для которой равновероятны смежные коды.

А.2 квант АЦП q: Абсолютное значение разности между уровнями смежных межкодовых переходов АЦП.

analog value for the transition X_Tp

ADC step width q

A.3 квант ЦАП q: Абсолютное значение разности между выходными аналоговыми величинами ЦАП, соответствующим смежным кодам.

А.4 уровень квантования X_q: Для всех точек характеристики преобразования АЦП, кроме точек, соответствующих началу и концу диапазона входной аналоговой величины, — среднее значение двух смежных межкодовых переходов; для точек, соответствующих началу и концу диапазона входной аналоговой величины, — максимальный или минимальный уровень межкодового перехода, увеличенный или уменьшенный соответственно на среднее значение кванта.

А.5 характеристика преобразования АЦП: Совокупность соответствующих друг другу выходных кодов и частичных диапазонов входной аналоговой величины АЦП.

А.6 характеристика преобразования ЦАП: Совокупность соответствующих друг другу выходных аналоговых величин и входных кодов ЦАП.

А.7 начальная точка характеристики преобразования АЦП ОШ: Уровень квантования АЦП при выходном коде, соответствующем нулевому номинальному значению уровня квантования.

DAC step hight q midstep value X_q

ADC transfer function

DAC transfer function

ADC zero scale ZS

A.8 начальная точка характеристики преобразования ЦАП ОШ: Точка характеристики преобразования ЦАП при входном коде, соответствующем нулевому номинальному значению выходной аналоговой величины.

А.9 конечная точка однополярной характеристики преобразования АЦП ПШ: Уровень квантования АЦП при выходном коде, соответствующем номинальным максимальному положительному или минимальному отрицательному значениям уровня квантования.

А.10 конечная точка однополярной характеристики преобразования ЦАП ПШ: Точка характеристики преобразования ЦАП при входном коде, соответствующем номинальным максимальному положительному или минимальному отрицательному значениям выходной аналоговой величины.

А.11 конечные точки биполярной характеристики преобразования АЦП ПШ⁺: Уровни квантования при выходных кодах, соответствующих номинальным максимальному и минимальному значениям уровней квантования.

А.12 конечные точки биполярной характеристики преобразования ЦАП ПШ^-: Точки характеристики преобразования при входных кодах, соответствующих номинальным максимальному и минимальному значениям выходной аналоговой величины.

DAC zero scale ZS

ADC full scale FS

DAC full scale FS

positive full scale FS⁺

negative full scale FS~

A.13 коэффициент преобразования К_прб: Отношение приращений выходной и входной величин для заданным образом линеаризированной характеристики преобразования.

А. 14 шум АЦП U_{T вх}: Разность уровня межкодового перехода и входной аналоговой величины АЦП, при которой происходит переход от какого-либо выходного кода к смежному.

А.15 шум ЦАП U_{T ВЬ|Х}: Случайные изменения выходной аналоговой величины ЦАП при заданном входном коде.

А.16 монотонность: Свойство преобразователя, обеспечивающее увеличение или уменьшение выходной величины при увеличении или уменьшении входной соответственно.

conversion coefficient G

ADC noise U_iN

DAC noise U_0N monotonicity

6

ГОСТ Р 70845—2023

А.17 потеря кода: Свойство АЦП, заключающееся в отсутствии одного или не- missing code скольких кодов при увеличении или уменьшении входной аналоговой величины во всем ее диапазоне.

А.18 безразмерная единица измерения отношений аналоговых величин

МР: Отношение аналоговой величины в некотором преобразователе к среднему значению кванта того же преобразователя, равное единице.

dimensionless unit of analogue ratio measurement LSB

7

ГОСТ Р 70845—2023

УДК 621.38:006.354

ОКС 31.200

Ключевые слова: микросхемы интегральные, цифро-аналоговые преобразователи, аналого-цифровые преобразователи, термины, определения, буквенные обозначения

Редактор М.В. Митрофанова Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор Р.А. Ментова Компьютерная верстка Л.А. Круговой

Сдано в набор 02.11.2023. Подписано в печать 16.11.2023. Формат 60x84%. Гарнитура Ариал. Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 1,18.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении в ФГБУ «Институт стандартизации» , 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.