跟着数字技能的不断开展和计算机在信号处理、操控等领域中的广泛运用，曩昔由模仿电路完结的作业，今日越来越多地由数字电路或计算机来处理。作为模仿与数字之间的桥梁，模仿数字转化器(ADC)的重要性越来越杰出，由此也推动了ADC测验技能的开展。本文首要介绍了ADC的测验，包含静态参数和动态参数测验，然后结合主动测验体系测验实例，具体介绍了 ADC芯片参数的测验进程。
测验原理
1. 1 静态参数的测验原理
ADC的静态参数是指在低速或许直流流入ADC芯片测得的各种功用参数。静态参数测验办法有逐点测验法等，其主要测验进程如图1所示。
(1)零点差错的丈量
零点差错又称输入失调，是实践模数转化曲线中数字0的代码中点与抱负模数转化曲线中数字0的代码中点的最大差错，记为EZ。其测验办法如下：输入电压逐步增大，当图1中的数字显示装置从00..00变为00..01，记下此刻输入电压Vin1 ， 然后逐步减小输入电压， 使数字显示装置由00..01变为00..00，记下输入电压Vin2 ：
式中： N 为A /D的位数; VFSR 为A /D输入电压的满量程值，LSB为ADC的最低有用位。
(2) 增益差错EG 丈量
增益差错是指转化特性曲线的实践斜率与抱负斜率之间的差错。测验办法如下：把零点差错调整为0，输入电压从满量程开端改变，使数字输出由11..11 变11..10，记为Vin1。反方向逐步改变Vin ， 使输出端由11..10变为11..11，记下输入电压Vin2 。则：
(3) 线性差错的丈量
线性差错指实践转化曲线与抱负特性曲线间的最大差错。实践丈量是测验第j码的代码中心值，将其与抱负第j码的中心值比较， 测验办法如下： ①调理输入电压，使数字输出端由第j码变为第j – 1码，记为Vin1 ; ②调理输入电压，使数字输出端由第j – 1码变为第j码，记为Vin2 ; ③调理输入电压，使数字输出端由第j码变为第j +1码，记为Vin3 ; ④调理输入电压， 使数字输出端由第j + 1码变为第j码，记为Vin4 ; ⑤求出第j码的差错ΔVj 为：
式中： Vj为抱负状况时ADC第j码的标称量化值; ⑥重复以上进程，测得一切数码的差错，取其绝对值ΔVj 虻淖畲笾导次线性差错。
(4)微分线性差错的丈量
微分线性差错是实践转化特性曲线的码宽与抱负码宽之间的最大差错。实践上，对线性差错的丈量和微分线性差错的丈量是一起进行的，找出被测点N 对应的模仿电压实测值，再找出对应于N + 1的模仿电压实测值，两者之差即为实践转化曲线在该点的码宽。从第j个数字值变为第j + 1码的数字值，实践对应的模仿Vin1 输入值之差，这个差值与抱负的步长1 LSB的差，然后取其最大值，便是微分线性差错。即测得第j码的实践码宽Δj：
将Δj与1 LSB比较，取其差错的绝对值最大便是所要测的微分线性差错。
1. 2 动态参数的测验原理
ADC的动态功用包含许多，如信噪比( SNR) 、信号与噪声失真之比( SINAD) 、总谐波失真( THD) 、无杂散动态规模( SFDR) 、双音互调失真( TMD)等。动态参数的测验办法有动态信号叠加测验法、谱剖析FFT法和直方图法等。
(1)动态信号叠加测验法[ 526 ]
它的基本思想是在被测A /D 转化器模仿输入的参阅电压上叠加一个小的沟通信号，使A /D转化器输出的数字量短时刻内涵指定码周围以必定频率来回改变，然后测验出相应的跃变点和代码中心值，并可确认出零点差错、增益差错、相对精度和微分线性差错。这种办法简单易行，可是遭到分辨率和速度的约束。
(2)谱剖析FFT法
将满量程正弦信号送到被检的ADC中，转化后的成果存放在存储器中，然后对输出数据施行FFT运算，然后计算出SNR、THD等参数。输入由2个不同频率的正弦波组成，施行FFT运算后能够计算出IMD。在测验高精度ADC时，要求FFT的长度满足， 测验频率的挑选是FFT法运用的一个要害问题。别的， FFT法要求采样频率不能是信号频率的整数倍。FFT法是ADC动态测验中很常用的办法，其长处是直观、简洁，简直一切ADC的失真都可在其输出频谱上表现出来。可是这种办法不能防止频谱走漏和ADC以外的差错源对测验带来的影响。
(3)码密度直方图法
这种办法是将一个正弦波送到被测A /D转化器中，由计算机记录下A /D转化器采样点的数量，然后计算机经过软件进行运算和处理，绘出直方图，然后定量地表示出微分线性差错、失码和增益差错等参数。
测验体系组成
下面将介绍如安在BC3192V50 测验体系上施行ADC的测验。该体系是由北京主动测验技能研究所开发研发的VXI总线型数模混合%&&&&&%测验体系，体系最大测验速率为50 MHz，供给16 bit分辨率、100 KHz转化/采样率，可由数字体系同步触发的波形发生器、波形剖析器及高速DSP处理器，具有较强的模仿信号测验及混合信号测验。
2. 1 测验体系硬件结构
(1)第1层：称为“母机”，供给测验各类IC所需求的最基本、最通用的硬件资源。它包含： ①电源; ②精细丈量单元( PMU)及可程控继电器矩阵; ③精细电压表;④数字电路部分。
(2)第2层：适配器层，它是在母机大渠道的基础上为某类器材的测验供给的匹配层，为某类IC的测验供给的专用测验电路。
(3)第3层：特性卡层，是为测验某类之中的具体的某个%&&&&&%而规划的小板。其间适配器是针对具体芯片而开发的测验电路，是开发各种芯片测验的要害。
2. 2 测验体系的软件
包含各仪器模块的驱动程序、软面板、调试程序、用户测验程序开发环境和测验程序库等。
测验体系环境装备
3. 1 单调漏码扫描测验
2. 1节现已讲了静态参数的测验原理，很简单就能在本测验体系完结。下面以快速单调漏码扫描测验为例，介绍测验适配器的装备。快速漏码扫描电路如图2 所示。在图的左边，积分电路用以发生单调直线上升或下降的电压，电压的上升或下降起伏大于被测DUT的模仿输入电压规模;图右侧是由DUT输出的数字量和计算器构成的数字比较电路。在扫描之前，计算机经过数据总线将计数器预置成DUT的模仿输入电压的最低值时，所对应的数字量，此处设为数字0。此刻开关S1断开， S2闭合，使DUT的模仿输入值从0开端。积分电路的输入电压是由DAC发生的，它由程序设定以便操控积分电路的电压上升速率，使之和被测器材的转化时刻相匹配。其电压上升速率一般为：积分电路的输出电压添加时，被测器材ADC的输出从数值D →D + 1 所需求的时刻， 约等于10 倍的被测器材ADC的转化时刻。当扫描开端后，开关S1 闭合， S2 断开，使积分电路呈线性扫描状况。被测器材被周期地触发，使之对输入的信号进行A /D转化。其输出与计数器比较较，若持平，则由数字比较电路发生一个脉冲，使计数器主动“加1”。而在扫描进程中，计算机经过数据总线不断地读取计数器的数值，并做出判别：若在规则的时刻内，计数器应“加1”，而未“加1”，则断定DUT在此处有漏码。其漏码的方位只需读出计数器的当时值就能够了，若在规则时刻内，计数器被正常地“加1”，且计数器的计数值到达被测器材DUT输出的最大值，则DUT无漏码。
3. 2 测验动态参数的码密度直方图法和谱剖析FFT法测验环境装备
根据测验主机供给了强壮的DSP数字信号处理才能，这个机台还能够运用码密度直方图法和谱剖析FFT法测验动态参数。其测验原理如图3 所示，主机高精度信号源发生一个正弦波或三角波，输入被测ADC，在FFT法测验中，ADC输出数码被接纳器接纳后，地址发生器次序发生地址，把锁存器锁存的数据写入存储器，然后传送到主机，用剖析软件剖析，并给出测验成果。在直方图
测验时，接纳器接纳的数据作为地址从存储器中取出数据，加法器加1后写回同一存储器中，再完结数据与主机I/O总线的接口，操控逻辑完结整个操作的操控功用，在主机测验软件完结数据的剖析，给出测验成果。
实测成果
运用BC3192V50测验体系对ADC进行了实践测验，图4为对一12位的逐次迫临型ADC直方图的测验成果，其间图4 (a)为积分非线性的成果，图4 (b)为微分非线性的成果。积分非线性和微分非线性的测验成果都操控在0. 5 LSB之下。
结 论
本文结合ADC的静态和动态测验原理，给出了根据测验体系的ADC静态参数和动态参数测验的一般进程，并对此进程测验环境进行了较为具体的剖析。然后用国产的主动测验体系完结了ADC的低成本、高可靠性的计算机辅助测验。
