這個夜晚看上去沒什么不同。。。 寒冷。萬籟俱寂。 雨水的味道讓人窒息。 遠處一條昏暗的閃電劃過夜空,隨之而來的是一個悠長而又低沉的隆隆聲。 暴風雨要來了。。。 。。。平淡無奇的一夜。。。 讓人遺忘的一夜。 報復之夜。 正義被伸張的一夜。 其中的一個夜晚。 恐懼之夜。 惡魔的夜晚。。。 沒有搗蛋。沒有糖果。只有陰影和恐懼。 在一個到處充滿殘垣斷壁、惡意叢生的城市中,最后的一縷希望之光來自城中最新出現的一片地方:這是為膽大的人、無所畏懼的人和有創造力的人準備的一片場所。這個地方將使你脫胎換骨:一個成功者或一個失敗者。一個1或者是一個0。 他們把它稱為1262。 大家都在這兒,不多也不少。 房間內,復用器在房門旁邊蹦來蹦去,與振蕩器說著話。 其中一個GPIO在吧臺轉來轉去,使兩個IDAC不勝其煩。 傳感器依在點唱機上,看著基準們排成一排,等著他播放下一首歌曲。 中間牌桌上的笑罵聲蓋過了臺球桌上臺球的碰撞聲。有四個人正坐在桌邊打牌。他們在用撲克賭博。他們亮出了底牌:梅花J。 一個人笑了。另外3個人罵罵咧咧。 PGA憤怒地把牌摔在桌上。一個像野獸一樣的男人,他最恨輸,而且他看上去也不像好招惹的主兒—他的心跳從1升到32(二進制步長)。 坐在他左邊的是增量-累加調制器,一個數學奇才,也是牌桌發燒友。他喜歡減法,鐘愛集成和整合,最討厭噪聲。他的右邊是溫度傳感器—他很安靜,不過有時很有用。 PGA對面坐的是牌桌上的最后一位,ENOB。 他的嘴就沒停過。 他很自大。 很難對付。 而他對這些都一清二楚。 又開始發牌了,笑罵聲繼續。音樂又再次響起。電流在空氣中傳輸。每個人都很專注。。。 沒人注意到。。。 有一雙眼睛在陰影中射出別有用心和憤怒的光芒。無腿、無胳膊、無胸、無臉:只有眼睛,死死地盯著中的那些人。 ENOB竊笑道“你們一定對輸牌情有獨鐘。” PGA怒不可遏,“接著說,你這個廢物”。 “放松、放松,大個子;我們各有專長,”ENOB答道。“我的意思是,你很容易發怒,而且能無中生有;我牌打得不錯,并且是最有用的分辨率標準。我之前和你說過時間嗎。。。” 這些話PGA聽得耳朵都已經起繭子了:說了這么多,根本就不知所云。全是噪聲、噪聲,這使他很生氣。而這使得噪聲情況變得更加糟糕。 PGA平靜地將牌放在桌子上。 “ENOB—‘最有用的分辨率公制標準,’你還有完沒完,贏了錢還不能把你的嘴堵住!” “你啥意思?” “你曾經被指定的最大位數量是多少?” “你是說在1262中嗎?” PGA點了點頭。 “26 –” ENOB驕傲地把一個袋子扔在桌上。 “看到沒? “在5V AVDD和VREF的時候?”PGA問道。 “沒錯。而且增益為1。” PGA環視一周,然后看著ENOB。 “復用器、調制器和我在你出現前采樣了一個載荷信號。你為什么不讓我們看一看那個輸入的有效分辨率呢?” ENOB緊張地向周圍張望。 “嗯,我。。。不過一個載荷的靈敏度大約為2mV/V。。。5V激勵時只有10mV。我需要±VREF上的全動態范圍,及時將增益包含在內,還是差得很遠呀!” PGA的眼睛瞇了起來。 “那么?大多數信號不使用一個ADC的滿動態范圍。你是說對于大多數真實信號來說,你是一個沒有任何價值的技術規格?” ENOB不說話了。 “不是?那么讓我看看你的分辨率有多少。” PGA注視著這個畏畏縮縮的男人。死一般的靜寂。人們都在看著ENOB。 ENOB拉了拉領子。“這里是不是越來越熱了?” 溫度傳感器來精神了。“實際上,溫度為68度,挺舒服的。” PGA站了起來,他巨大的身影將ENOB吞沒其中。 他一把抓住ENOB的襯衣,將他提了起來,對著他吼了起來: “馬上讓我看一看載荷信號的有效分辨率,否則的話,我就讓你嘗一嘗絕對最大額定值的滋味。” 然后,PGA注意到有什么東西隱藏在ENOB那張受驚嚇的臉龐后面。陰影中燈光一閃。無腿、無臂、沒有身體,也沒有臉。只有一雙眼睛。 整個房間充滿了光。一個晴天霹靂就像是在洞中開了一搶,打破了靜寂。這個建筑都黑了下來。 有人尖叫。有什么東西摔在地上。 尖叫聲被捂住了。房門重重的關上了。 然后,一切都消失了。 燈光閃了一下,然后又暗了下來。PGA坐在地上,懵了。他晃了晃腦袋。一團糟。桌子翻了。椅子壞了。然后,他感到眼睛。。。 每個人都瞪著眼睛。 他嚷道“你們都在看什么?!”。 溫度傳感器小聲說“他不見了。” “什么?誰不見了?” “ENOB.” PGA迷茫地抬起頭。復用器朝他走了過來。 “PGA,你把他的分辨率怎么樣了。” “啊?我啥也沒做呀。我和你們一樣,兩眼一抹黑呀。” 他撓了撓后腦勺兒。情況不太妙呀。 “你為什么會這么問?”PGA說。 復用器指了指PGA前面的地面。 “因為它們正好在你的面前。。。但是只有16位。你把其余的怎么樣了?” 不妙變成糟糕了。PGA狂躁地向周圍看了看。 “等等,不,那是--” 他向角落里看了看。除了陰影啥都沒有。 那雙眼睛消失了。 那雙眼睛哪去了?為什么ENOB這么擔心?那些位去哪兒了?是PGA干的嗎? 滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。 滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。 A瓶子碎了一地,里面裝的液體流到了桌子上,然后又滴到了地板上。這個聲音打破了房間的寧靜,水滴聲越來越大。 滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。 滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。 PGA 坐在地上,被驚呆了,他的腦子在飛快地旋轉。 ENOB怎么了? 在他面前,16位散落在地板上;其中的10個不見了。它們去哪兒了? PGA抬起頭。 一大群人的把他圍了起來。 這個魁梧的男人站了起來。 “我怎么知道?”他吼道。“怎么不問問調制器—它負責規整噪聲。也許就是他把這里弄得一團糟!” 調制器翻了翻眼皮。 “我?哥們兒,我可是個四階調制器。我的噪聲整形曲線會把你打得暈頭轉向。除此之外,以2.5SPS的速度進行數據輸出時不太可能出現問題—我們的運行速度絕對不會比這個速度慢。” PGA在房間里搜尋其他的責任人。 “那么。。。會不會是數字濾波器呢,也許她嫉妒ENOB老是和她搶功。所以她決定讓他出丑,用她的截止頻率是自己更自由一些,并且” “我就從這兒說起,PGA,”數字濾波器打斷道。“你沒有必要為我或我的系數擔心。我移除的任何高頻噪聲調制器輸出,不多不少,正合適。對于像ENOB的廢物也是如此。” 一切又陷入了死胡同。 隨著決心的不斷削弱,PGA絕望地環視周圍。 他站在了復用器面前。 PGA開口了-- “PGA,說話(輸出)之前想想清楚,”這個大塊頭憤憤不平地說,晃了晃他的拳頭。 “我啥都沒做,”PGA不甘示弱,也向復用器嚎到。 當這兩個男人對視時,空氣中充滿了他們的話語。 沒有人動。 沒有人呼吸。 “也許他是對的--” 有一個聲音從房間的后排傳了過來。所有眼睛都轉向了一個坐在角落桌子旁邊的黑影,他舉起了一杯飲料放在嘴邊。PGA和復用器不在死盯著對方,將目光投向黑暗中。與此同時,那個影子站了起來,走到燈光下。 “—也許你需要我。” “你是哪兒來的?”復用器問道。 PGA搖了搖頭,嘆氣道:“運算放大器。” “你這么對待你的老大哥就不對了,”運算放大器假笑道。他對復用器說,“我就像這里的PGA一樣,只不過我的增益最大32V/V。我才是解決你問題的方法。” 復用器把自己關節按得叭叭作響。“真是漫長的一夜呀,運算放大器。你最好靠譜點兒,不然的話,我就要看看你的非線性運行區域到底是個啥樣子。” 運算放大器喝了一小口飲料。“很簡單:你的增益不夠—這就你需要我的原因,”他平靜地解釋道。“讓我首先來將信號放大,然后將它傳給你。我增加的增益將會輕松提高你能夠分辨的位數。” PGA點點頭。“是的,的確如此—更大增益。始終是如此。” “我們對這個信號再次采樣,”運算放大器說,“就這一次,我先來,然后是復用器,然后你來—我們能夠立即把那些位找回來。” “目前的位數有多少?” 在他身后,復用器一次把所有位都掏了出來。 “14個。” 運算放大器快速地旋轉著,臉上的笑容慢慢地消失了。他從復用器手中把位奪了多來,興奮地數著,然后把那個包扔到了房間的另一端。 “不不不!這一定能起作用!更多的增益一直都管用!” 當這個驚慌失措的男人抬起頭來的時候,這幫人再次聚集在一起。運算放大器對他的兄弟說,“檢查一下數據表中的噪聲表—這看起來說明不了任何問題。” PGA翻動著手機頁面,終于找到了。“有了!” 運算放大器奪過手機,不太相信地盯著屏幕,然后向四周張望,眼中充滿了恐懼。 樓門從合葉上突然脫落,此時一道閃電劃過夜空。一道強光照亮了門口處站著的一個巨大黑影。 每個人都把目光投向站那個人,它的外套在風中飛舞,雨水把他的全身都打濕了。 夜色昏暗,他們看不清他的腿。。。他的胳膊。。。他的胸。。。還有他的臉。事實上,他們能看到的只是充滿憤怒的雙眼。 這雙眼睛又回來了!不過,他到底要什么呢?錢?復仇?也許他忘了付賬? 瓢潑大雨敲打著外面的人行道。 呈弧形的閃電照亮了遠方的夜空。 門框內有一個大大的影子。 眼睛變得通紅。 它向前移動著,靴子重重的敲擊著地面,那聲響壓得人透不過起來。 “就是那雙眼睛!”PGA尖叫道。“就在ENOB消失前我見過那雙眼睛!” 咚的一聲。 那個影子又向燈光邁進了一步。 “他一定對ENOB做了些什么—至少他知道ENOB出了什么事!”PGA吼道。 又向前邁了一步。 又是使人喘不過氣來的咚咚聲。 PGA咽了口唾沫,然后急促的說道:“你是誰?” 咚咚。。。 那個影子踱到燈下。 那是一張布滿深深皺紋的臉。 粗糙的皮膚。 眼中冒火。 一個沙啞的聲音打破了死一般的靜寂。 “我是輸入引入噪聲。。。我聽說你們都在尋找一些分辨率” PGA大著膽子走到這個陌生人面前,“你把ENOB怎么了?” 輸入引入噪聲從PGA身邊走過。 他讓酒保給他倒了杯酒。 他坐在了桌邊。 他盯著房間的黑暗處,陷入了思緒之中,這個男人開口了。 “ENOB。。。總是信口開河,說自己是最好的分辨率標準。我追了這個廢物有好幾年的時間了,試圖澄清這個事實。” 輸入引入噪聲慢慢地喝了一小口酒。 “我風聞他在說謊,并在整個鎮上招搖撞騙。我最終追到這兒。我之前只是在等待最佳時機,還有。。。” “你把它殺了,是不是?”PGA嚷道。他盯著其他人。“我給你們這些家伙說過,我與這件事沒有干系!” 輸入引入噪聲翻了翻眼睛:“別這么激動,PGA。我可沒把ENOB怎么了—他在我來這兒之前就像懦夫一樣逃跑了。 “他在你們這些家伙要求10mV橋接信號分辨率時就十分緊張。他知道他做不到,他害怕了。” 他又喝了一口。 “他還算幸運,燈滅了,他莫名地消失了。我跟著他一起出去了,不過他已經不見了。“ 復用器站了起來:“太棒了—ENOB滾蛋了。一個謎團解開了。不過這也解釋不了那些位—ENOB把它們帶走了嗎?” “問得好。”輸入引入噪聲對酒保說,“給我來張紙巾和支 筆。” 隨著人群聚攏過來,他在紙巾上畫了一個方程式。 “看到了吧,ENOB取決于滿量程范圍 (FSR) 和均方根 (RMS) 輸入引入噪聲。所以,如果VREF 為2.5V,增益為1,2.5SPS時測得的噪聲為150nVRMS,那么你就得到25 ENOB。” “但是有一點需要注意,由于這個比率,可以通過基準電壓來輕松操縱ENOB。事實上,具有5V基準的同一輸入引入噪聲把ENOB增加到26!” 死一般的靜寂。 “然而,當你的輸入不使用FSR時,就像你最初所采樣的橋接信號,ENOB用處很大,”這個陌生人繼續說。 “在使用10mV滿量程信號,5V基準且增益為1時,實際的分辨率為16位,而不是ENOB所宣稱的26。不過,RMS噪聲保持不變。” 輸入引入噪聲站了起來。 “你們想知道那些位去哪了是吧?我猜,他在最一開始根本就沒有26位。” 大家都很吃驚,人們在竊竊私語。 運算放大器走向前。“這樣也好,不過,即使是ENOB消失了,當我們試圖用一個外部放大器對信號進行增益時,我們丟失的位更多。這你又作何解釋呢?” 輸入引入噪聲平靜地看看周圍,然后將目光停在PGA身上。 “PGA—你的電壓噪聲頻譜密度是多少?” “頻率范圍內為7nV/√Hz。” “你的呢,運算放大器?” “5nV/√Hz.” 輸入引入噪聲抬了抬眼眉。“你在1/f區域內的噪聲頻譜密度是多少?” 運算放大器睜大了眼睛。然后,小聲嘟囔道: “50nV/√Hz.” 人群都倒吸了口氣。溫度傳感器昏倒了。輸入引入噪聲搖了搖頭。 “這就是你的問題。當你像載荷輸出一樣測量移動緩慢的信號時,你所關注的頻率在放大器電壓噪聲頻譜密度曲線的1/f區域內。不過,很多放大器將電壓噪聲頻譜密度設定在大約1kHz,而這個值在這里不太適用。” 輸入引入噪聲將他的手放在運算放大器的肩膀上,然后對人群說。 “例如,在使用運算放大器的情況下,如果你假定1Hz的有效噪聲帶寬,你會將模式轉換器 (ADC) 輸入上的噪聲增加至50nVRMS。如果你在沒有外部放大器的情況下使用一個可編程增益放大器 (PGA),你只會增加7nVRMS的噪聲。這樣的話,即使在增益更少的情況下,你也能獲得更好的分辨率。” 運算放大器嚷道:“抱歉,哥們兒!也許如果我是斬波穩定的話,情況就會有所不同。” “沒事兒,大個子,”輸入引入噪聲安慰他道。“在生活中,我們都有自己的位置。你們只不過沒在高精度、低噪聲、增量-累加ADC之前運行罷了。” 這個陌生人把酒喝完,付了錢,然后準備轉身離開。 “你去哪?”PGA問道。 輸入引入噪聲將疲憊的目光投向窗外。天上的烏云已經散開。陽光透過百葉窗射了進來。光線照在他的臉上,就好像打架后留下的傷疤。他深吸了一口氣。 “ENOB走了,去了某個地方。我敢說,他現在正在去下一個小鎮的路上,打算向更多的好心人兜售他的謊言。只有我才能阻止他—因為我是最直接的絕對值,始終能夠反映事情的本質。他可以跑、可以藏,不過就算ENOB走到天涯海角—那里總有噪聲在等著他!” 話說至此,我們的故事也該結束了。然而,對于合法性的戰爭仍在蔓延,只要關于ENOB的傳說存在一天,這場戰爭就不會結束。你是否愿意加入這場戰爭,并且告訴所有人輸入引入噪聲才是指定ADC分辨率的最佳標準? |