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ADC の SNR・ENOB 計算ツール

最終更新：2026-09-26

要点

N ビット ADC の理想 SNR は 6.02N + 1.76 dB で、実効ビット数は ENOB = (SINAD − 1.76) / 6.02 です。実際の ADC は熱雑音・ジッタ・非線形性で公称分解能より1〜3ビット小さくなります。ジッタで決まる SNR は −20·log₁₀(2π·fin·tj) で、1GHz の信号で70dBを得るにはジッタを約50fsに抑える必要があります。

設計値から SNR・ENOB を見積もる

分解能 N（bit）フルスケール電圧 Vref（p-p）（V）サンプリング周波数 fs（MHz）入力信号周波数 fin（MHz）クロックのジッタ（rms）（ps）入力換算の熱雑音（rms）（µV）オーバーサンプリング比 OSR

総合 SNR72.92dB

実効ビット数 ENOB（総合）11.82bit

量子化で決まる SNR（OSR込み）74.00dB

ジッタで決まる SNR84.04dB

熱雑音で決まる SNR81.34dB

1 LSB0.8057mV

ナイキスト周波数 fs/250.0MHz

測定した SINAD から ENOB を求める

測定 SINAD（dB）入力振幅（dBFS）

ENOB（フルスケール換算）11.17bit

SINAD はフルスケールより小さい振幅で測ることが多いため、不足分（−1 dBFS なら 1 dB）を足してフルスケール換算の ENOB にしています。

入力周波数とジッタで決まる SNR の上限（ジッタ 1 ps）

分解能と理想 SNR・LSB

分解能	理想SNR	階調数	1 LSB（Vref = 3.3 V）
8 bit	49.92 dB	256	12,890 µV
10 bit	61.96 dB	1,024	3,223 µV
12 bit	74.00 dB	4,096	805.7 µV
14 bit	86.04 dB	16,384	201.4 µV
16 bit	98.08 dB	65,536	50.35 µV
18 bit	110.12 dB	262,144	12.59 µV
20 bit	122.16 dB	1,048,576	3.147 µV
24 bit	146.24 dB	16,777,216	0.1967 µV

ENOB が分解能より小さくなる理由

N ビットの理想的なADCでも、アナログ値を2^N段に丸める量子化誤差が雑音として残り、フルスケールの正弦波に対するSNRは 6.02N + 1.76 dB になります。実際のADCでは、これに熱雑音、クロックのジッタ、コンパレータのオフセットや非線形性（歪み）が加わり、測定したSINADから逆算した実効ビット数（ENOB）は公称の分解能より1〜3ビット程度小さくなります。

高い周波数の信号を扱うほど、サンプリングの瞬間のずれ（ジッタ）が大きな電圧誤差になります。1GHzの信号で70dBのSNRを得るには、ジッタを50fs程度に抑える必要があります。無線通信や計測器向けの高速ADCでは、クロック源の性能が分解能と同じくらい重要です。