小说连载：ENOB消失之谜

这个夜晚看上去没什么不同。。。
寒冷。万籁俱寂。
雨水的味道让人窒息。
远处一条昏暗的闪电划过夜空，随之而来的是一个悠长而又低沉的隆隆声。
暴风雨要来了。。。



。。。平淡无奇的一夜。。。
让人遗忘的一夜。
报复之夜。
正义被伸张的一夜。
其中的一个夜晚。
恐惧之夜。
恶魔的夜晚。。。



没有捣蛋。没有糖果。只有阴影和恐惧。
在一个到处充满残垣断壁、恶意丛生的城市中，最后的一缕希望之光来自城中最新出现的一片地方：这是为胆大的人、无所畏惧的人和有创造力的人准备的一片场所。这个地方将使你脱胎换骨：一个成功者或一个失败者。一个1或者是一个0。
他们把它称为1262。



大家都在这儿，不多也不少。
房间内，复用器在房门旁边蹦来蹦去，与振荡器说着话。
其中一个GPIO在吧台转来转去，使两个IDAC不胜其烦。
传感器依在点唱机上，看着基准们排成一排，等着他播放下一首歌曲。



中间牌桌上的笑骂声盖过了台球桌上台球的碰撞声。有四个人正坐在桌边打牌。他们在用扑克赌博。他们亮出了底牌：梅花J。
一个人笑了。另外3个人骂骂咧咧。
PGA愤怒地把牌摔在桌上。一个像野兽一样的男人，他最恨输，而且他看上去也不像好招惹的主儿—他的心跳从1升到32（二进制步长）。
坐在他左边的是增量-累加调制器，一个数学奇才，也是牌桌发烧友。他喜欢减法，钟爱集成和整合，最讨厌噪声。他的右边是温度传感器—他很安静，不过有时很有用。
PGA对面坐的是牌桌上的最后一位，ENOB。



他的嘴就没停过。
他很自大。
很难对付。
而他对这些都一清二楚。
又开始发牌了，笑骂声继续。音乐又再次响起。电流在空气中传输。每个人都很专注。。。
没人注意到。。。
有一双眼睛在阴影中射出别有用心和愤怒的光芒。无腿、无胳膊、无胸、无脸：只有眼睛，死死地盯着中的那些人。



ENOB窃笑道“你们一定对输牌情有独钟。”
PGA怒不可遏，“接着说，你这个废物”。
“放松、放松，大个子；我们各有专长，”ENOB答道。“我的意思是，你很容易发怒，而且能无中生有；我牌打得不错，并且是最有用的分辨率标准。我之前和你说过时间吗。。。”
这些话PGA听得耳朵都已经起茧子了：说了这么多，根本就不知所云。全是噪声、噪声，这使他很生气。而这使得噪声情况变得更加糟糕。
PGA平静地将牌放在桌子上。
“ENOB—‘最有用的分辨率公制标准，’你还有完没完，赢了钱还不能把你的嘴堵住！”
“你啥意思？”
“你曾经被指定的最大位数量是多少？”
“你是说在1262中吗？”
PGA点了点头。
“26 –”
ENOB骄傲地把一个袋子扔在桌上。
“看到没？
“在5V AVDD和VREF的时候？”PGA问道。
“没错。而且增益为1。”
PGA环视一周，然后看着ENOB。
“复用器、调制器和我在你出现前采样了一个载荷信号。你为什么不让我们看一看那个输入的有效分辨率呢？”
ENOB紧张地向周围张望。
“嗯，我。。。不过一个载荷的灵敏度大约为2mV/V。。。5V激励时只有10mV。我需要±VREF上的全动态范围，及时将增益包含在内，还是差得很远呀！”
PGA的眼睛眯了起来。
“那么？大多数信号不使用一个ADC的满动态范围。你是说对于大多数真实信号来说，你是一个没有任何价值的技术规格？”
ENOB不说话了。
“不是？那么让我看看你的分辨率有多少。”
PGA注视着这个畏畏缩缩的男人。死一般的静寂。人们都在看着ENOB。
ENOB拉了拉领子。“这里是不是越来越热了？”
温度传感器来精神了。“实际上，温度为68度，挺舒服的。”



PGA站了起来，他巨大的身影将ENOB吞没其中。
他一把抓住ENOB的衬衣，将他提了起来，对着他吼了起来：
“马上让我看一看载荷信号的有效分辨率，否则的话，我就让你尝一尝绝对最大额定值的滋味。”
然后，PGA注意到有什么东西隐藏在ENOB那张受惊吓的脸庞后面。阴影中灯光一闪。无腿、无臂、没有身体，也没有脸。只有一双眼睛。
整个房间充满了光。一个晴天霹雳就像是在洞中开了一抢，打破了静寂。这个建筑都黑了下来。
有人尖叫。有什么东西摔在地上。
尖叫声被捂住了。房门重重的关上了。
然后，一切都消失了。



灯光闪了一下，然后又暗了下来。PGA坐在地上，懵了。他晃了晃脑袋。一团糟。桌子翻了。椅子坏了。然后，他感到眼睛。。。
每个人都瞪着眼睛。
他嚷道“你们都在看什么？！”。
温度传感器小声说“他不见了。”
“什么？谁不见了？”
“ENOB.”
PGA迷茫地抬起头。复用器朝他走了过来。
“PGA，你把他的分辨率怎么样了。”
“啊？我啥也没做呀。我和你们一样，两眼一抹黑呀。”
他挠了挠后脑勺儿。情况不太妙呀。
“你为什么会这么问？”PGA说。
复用器指了指PGA前面的地面。
“因为它们正好在你的面前。。。但是只有16位。你把其余的怎么样了？”
不妙变成糟糕了。PGA狂躁地向周围看了看。
“等等，不，那是--”
他向角落里看了看。除了阴影啥都没有。
那双眼睛消失了。

那双眼睛哪去了？为什么ENOB这么担心？那些位去哪儿了？是PGA干的吗？
        
滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。
滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。



A瓶子碎了一地，里面装的液体流到了桌子上，然后又滴到了地板上。这个声音打破了房间的宁静，水滴声越来越大。
滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。
滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。
PGA 坐在地上，被惊呆了，他的脑子在飞快地旋转。
ENOB怎么了？
在他面前，16位散落在地板上；其中的10个不见了。它们去哪儿了？
PGA抬起头。
一大群人的把他围了起来。





这个魁梧的男人站了起来。
“我怎么知道？”他吼道。“怎么不问问调制器—它负责规整噪声。也许就是他把这里弄得一团糟！”
调制器翻了翻眼皮。
“我？哥们儿，我可是个四阶调制器。我的噪声整形曲线会把你打得晕头转向。除此之外，以2.5SPS的速度进行数据输出时不太可能出现问题—我们的运行速度绝对不会比这个速度慢。”
PGA在房间里搜寻其他的责任人。



“那么。。。会不会是数字滤波器呢，也许她嫉妒ENOB老是和她抢功。所以她决定让他出丑，用她的截止频率是自己更自由一些，并且”
“我就从这儿说起，PGA，”数字滤波器打断道。“你没有必要为我或我的系数担心。我移除的任何高频噪声调制器输出，不多不少，正合适。对于像ENOB的废物也是如此。”
一切又陷入了死胡同。
随着决心的不断削弱，PGA绝望地环视周围。
他站在了复用器面前。
PGA开口了--
“PGA，说话（输出）之前想想清楚，”这个大块头愤愤不平地说，晃了晃他的拳头。
“我啥都没做，”PGA不甘示弱，也向复用器嚎到。





当这两个男人对视时，空气中充满了他们的话语。
没有人动。
没有人呼吸。
“也许他是对的--”
有一个声音从房间的后排传了过来。所有眼睛都转向了一个坐在角落桌子旁边的黑影，他举起了一杯饮料放在嘴边。PGA和复用器不在死盯着对方，将目光投向黑暗中。与此同时，那个影子站了起来，走到灯光下。
“—也许你需要我。”
“你是哪儿来的？”复用器问道。
PGA摇了摇头，叹气道：“运算放大器。”
“你这么对待你的老大哥就不对了，”运算放大器假笑道。他对复用器说，“我就像这里的PGA一样，只不过我的增益最大32V/V。我才是解决你问题的方法。”
复用器把自己关节按得叭叭作响。“真是漫长的一夜呀，运算放大器。你最好靠谱点儿，不然的话，我就要看看你的非线性运行区域到底是个啥样子。”
运算放大器喝了一小口饮料。“很简单：你的增益不够—这就你需要我的原因，”他平静地解释道。“让我首先来将信号放大，然后将它传给你。我增加的增益将会轻松提高你能够分辨的位数。”
PGA点点头。“是的，的确如此—更大增益。始终是如此。”
“我们对这个信号再次采样，”运算放大器说，“就这一次，我先来，然后是复用器，然后你来—我们能够立即把那些位找回来。”
“目前的位数有多少？”
在他身后，复用器一次把所有位都掏了出来。
“14个。”
运算放大器快速地旋转着，脸上的笑容慢慢地消失了。他从复用器手中把位夺了多来，兴奋地数着，然后把那个包扔到了房间的另一端。



“不不不！这一定能起作用！更多的增益一直都管用！”
当这个惊慌失措的男人抬起头来的时候，这帮人再次聚集在一起。运算放大器对他的兄弟说，“检查一下数据表中的噪声表—这看起来说明不了任何问题。”
PGA翻动着手机页面，终于找到了。“有了！”
运算放大器夺过手机，不太相信地盯着屏幕，然后向四周张望，眼中充满了恐惧。



楼门从合叶上突然脱落，此时一道闪电划过夜空。一道强光照亮了门口处站着的一个巨大黑影。
每个人都把目光投向站那个人，它的外套在风中飞舞，雨水把他的全身都打湿了。
夜色昏暗，他们看不清他的腿。。。他的胳膊。。。他的胸。。。还有他的脸。事实上，他们能看到的只是充满愤怒的双眼。



这双眼睛又回来了！不过，他到底要什么呢？钱？复仇？也许他忘了付账？
        


瓢泼大雨敲打着外面的人行道。
呈弧形的闪电照亮了远方的夜空。
门框内有一个大大的影子。
眼睛变得通红。
它向前移动着，靴子重重的敲击着地面，那声响压得人透不过起来。
“就是那双眼睛！”PGA尖叫道。“就在ENOB消失前我见过那双眼睛！”
咚的一声。
那个影子又向灯光迈进了一步。
“他一定对ENOB做了些什么—至少他知道ENOB出了什么事！”PGA吼道。
又向前迈了一步。
又是使人喘不过气来的咚咚声。
PGA咽了口唾沫，然后急促的说道：“你是谁？”
咚咚。。。
那个影子踱到灯下。
那是一张布满深深皱纹的脸。
粗糙的皮肤。
眼中冒火。
一个沙哑的声音打破了死一般的静寂。



“我是输入引入噪声。。。我听说你们都在寻找一些分辨率”
PGA大着胆子走到这个陌生人面前，“你把ENOB怎么了？”
输入引入噪声从PGA身边走过。
他让酒保给他倒了杯酒。                                       
他坐在了桌边。
他盯着房间的黑暗处，陷入了思绪之中，这个男人开口了。
“ENOB。。。总是信口开河，说自己是最好的分辨率标准。我追了这个废物有好几年的时间了，试图澄清这个事实。”



输入引入噪声慢慢地喝了一小口酒。
“我风闻他在说谎，并在整个镇上招摇撞骗。我最终追到这儿。我之前只是在等待最佳时机，还有。。。”
“你把它杀了，是不是？”PGA嚷道。他盯着其他人。“我给你们这些家伙说过，我与这件事没有干系！”
输入引入噪声翻了翻眼睛：“别这么激动，PGA。我可没把ENOB怎么了—他在我来这儿之前就像懦夫一样逃跑了。
“他在你们这些家伙要求10mV桥接信号分辨率时就十分紧张。他知道他做不到，他害怕了。”
他又喝了一口。
“他还算幸运，灯灭了，他莫名地消失了。我跟着他一起出去了，不过他已经不见了。“
复用器站了起来：“太棒了—ENOB滚蛋了。一个谜团解开了。不过这也解释不了那些位—ENOB把它们带走了吗？”
“问得好。”输入引入噪声对酒保说，“给我来张纸巾和支 笔。”



随着人群聚拢过来，他在纸巾上画了一个方程式。
“看到了吧，ENOB取决于满量程范围 (FSR) 和均方根 (RMS) 输入引入噪声。所以，如果VREF 为2.5V，增益为1，2.5SPS时测得的噪声为150nVRMS，那么你就得到25 ENOB。”
“但是有一点需要注意，由于这个比率，可以通过基准电压来轻松操纵ENOB。事实上，具有5V基准的同一输入引入噪声把ENOB增加到26！”
死一般的静寂。
“然而，当你的输入不使用FSR时，就像你最初所采样的桥接信号，ENOB用处很大，”这个陌生人继续说。
“在使用10mV满量程信号，5V基准且增益为1时，实际的分辨率为16位，而不是ENOB所宣称的26。不过，RMS噪声保持不变。”
输入引入噪声站了起来。
“你们想知道那些位去哪了是吧？我猜，他在最一开始根本就没有26位。”
大家都很吃惊，人们在窃窃私语。
运算放大器走向前。“这样也好，不过，即使是ENOB消失了，当我们试图用一个外部放大器对信号进行增益时，我们丢失的位更多。这你又作何解释呢？”
输入引入噪声平静地看看周围，然后将目光停在PGA身上。
“PGA—你的电压噪声频谱密度是多少？”
“频率范围内为7nV/√Hz。”
“你的呢，运算放大器？”
“5nV/√Hz.”
输入引入噪声抬了抬眼眉。“你在1/f区域内的噪声频谱密度是多少？”
运算放大器睁大了眼睛。然后，小声嘟囔道：
“50nV/√Hz.”



人群都倒吸了口气。温度传感器昏倒了。输入引入噪声摇了摇头。
“这就是你的问题。当你像载荷输出一样测量移动缓慢的信号时，你所关注的频率在放大器电压噪声频谱密度曲线的1/f区域内。不过，很多放大器将电压噪声频谱密度设定在大约1kHz，而这个值在这里不太适用。”
输入引入噪声将他的手放在运算放大器的肩膀上，然后对人群说。
“例如，在使用运算放大器的情况下，如果你假定1Hz的有效噪声带宽，你会将模式转换器 (ADC) 输入上的噪声增加至50nVRMS。如果你在没有外部放大器的情况下使用一个可编程增益放大器 (PGA)，你只会增加7nVRMS的噪声。这样的话，即使在增益更少的情况下，你也能获得更好的分辨率。”
运算放大器嚷道：“抱歉，哥们儿！也许如果我是斩波稳定的话，情况就会有所不同。”

“没事儿，大个子，”输入引入噪声安慰他道。“在生活中，我们都有自己的位置。你们只不过没在高精度、低噪声、增量-累加ADC之前运行罢了。”
这个陌生人把酒喝完，付了钱，然后准备转身离开。
“你去哪？”PGA问道。
输入引入噪声将疲惫的目光投向窗外。天上的乌云已经散开。阳光透过百叶窗射了进来。光线照在他的脸上，就好像打架后留下的伤疤。他深吸了一口气。




“ENOB走了，去了某个地方。我敢说，他现在正在去下一个小镇的路上，打算向更多的好心人兜售他的谎言。只有我才能阻止他—因为我是最直接的绝对值，始终能够反映事情的本质。他可以跑、可以藏，不过就算ENOB走到天涯海角—那里总有噪声在等着他！”



话说至此，我们的故事也该结束了。然而，对于合法性的战争仍在蔓延，只要关于ENOB的传说存在一天，这场战争就不会结束。你是否愿意加入这场战争，并且告诉所有人输入引入噪声才是指定ADC分辨率的最佳标准？