现在的实时信号处理机要求ADC尽量接近视频?中频乃至射频，以获取尽可能多的方针信息?因而，ADC的功能好坏直接影响整个体系目标的凹凸和功能好坏，然后使得ADC的功能测验变得十分重要?
ADC静态测验的办法已研讨多年，国际上已有规范的测验办法，但静态测验不能反映ADC的动态特性，因而有必要研讨动态测验办法?动态特性包含许多，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?本文评论了运用数字办法对ADC的信噪比进行测验，核算出有效位数，并经过测验证明了进步采样频率能改进SNR，相当于进步了ADC的有效位数?在本体系中运用了AD9224，它是12bit?40MSPS?单5V供电的流水线型低功耗ADC?
1 测验体系原理
传统的动态测验办法是用高精度DAC来重建ADC输出信号，然后用模仿办法剖析(如图1所示)?但这样的测验办法杂乱?精度低?能测验的目标有限?国外从20世纪70年代起研讨用数字信号处理技能对ADC进行动态测验，首要办法有正弦波拟合法?FFT法?直方图法等，而国内这方面的研讨则刚刚起步?
本文介绍的测验体系是运用作者开发的数字信号处理机中的DSP及其仿真体系来进行数据的收集?存储?处理及显现，然后构成可编程?数字化的ADC功能测验体系?
在该信号处理机中，首要选用两路ADC进行I?Q正交采样;然后用DSP并行体系进行数据的FFT运算?求模以及恒虚警处理;最终将成果经过并口传给笔记本电脑进行显现?实时信号处理机原理框图如图2所示?其间，DSP芯片是ADSP21060，主频为40MHz?它能够经过JTAG接口与PC机相连?C机上运转DSP的在线仿真软件，能够实时地操控DSP的运转，并将处理成果以数据或图形的办法显现或存储起来?
前面讲过，曩昔对ADC进行测验是用模仿办法(如图1)，而且需求高功能的D/A转换器
?现在则运用核算机进行数字信号处理，能够完成数字化的测验?现取处理机中的一路ADC建立测验体系，如图3所示?
在本测验体系中，运用信号产生器产生单频正弦信号，f=1.8625MHz?采样频率fs由可编程逻辑器件(EPLD)产生，可产生的采样时钟频率为3.725MHz和7.45MHz两种，可对正弦信号进行整数倍采样(2倍和4倍)?这儿将正弦信号采样数据取为256个来进行处理?
2 ADC动态目标
2.1 信噪比
关于抱负的ADC来说，在奈奎斯特带宽内的噪声电压有效值可表明为q/根号12?q表明最低位码的权值，即ADC的量化电压，该值与输入信号的起伏和频率无关?关于一个满度的正弦波输入信号，理论上的信噪比(SNR)可表明为：
SNR=6.02N+1.76dB+10lg(fs/2B) (1)
式中，N是ADC的位数，fs是采样频率，B是模仿输入信号的带宽?上式右边第三项表明添加采样频率(过采样)可进步信噪比?
2.2 有效位数
实践上ADC的差错表现为静态及动态非线性差错，而且动态差错随输入信号压摆率的添加而变大?因而实践丈量的信噪比要比理论上的小一些?核算有效位数(ENOB)能够从对方程(1)的N求解得到?
ENOB(N)=6.02N+1.76dB+10lg(fs/2B) (2)
选用DET技能时，噪声既包含量化噪声，也包含采样过程中奈奎斯特带宽外的谐波与带宽内信号混迭产生的噪声?别的，由于正弦信号简单产生和便于数学剖析，所以在评价ADC的动态功能时，它是最常用的信号?
3 用FFT法测验ADC信噪比及核算有效位数
FFT是从频域测验ADC信噪比的办法，过程如下：
(1)用高精度正弦波输入被测ADC，正弦波频率f=1.8625MHz，采样频率分别为fs=3.725MHz和fs=7.45MHz?熏正弦波频率小于采样频率的一半，确保不会产生混叠?用DSP次序记载ADC输出数据?
(2)接着用DSP进行FFT运算?当数据记载不是包含整数个信号周期时，要加窗函数来按捺频谱走漏?可选择恰当的窗函数，使信号能量会集在主瓣内，主瓣外能量可疏忽?
(3)依据FFT运算的成果，首要核算信号的有效值?然后取基频和其两旁恰当数目的采样值，求它们的平方和的平方根?所需采样的数目由已知的ADC的分辨率决议?其他的频率采样值的平方和的平方根作为噪声的有效值，它包含量化噪声?ADC的谐波噪声?逾越噪声及FFT的舍入差错?有了这两个有效值就能核算ADC的信噪比(SNR)：
SNR=20lg(Vs/Vn) (3)
其间，Vs表明信号电平的有效值，Vn表明噪声电平的有效值?
(4)核算出信噪比后(噪声包含高次谐波失真?杂散波失真和宽带噪声)，依据公式(2)即可核算出ADC的有效位数?
4 测验成果
运用上述测验体系和测验参数对ADC采样的数据进行FFT运算，并按上述算法进行核算，成果表明，在fs=2f时，SNR=67.6dB，依据公式(2)得出有效位数为：
ENOB(N)=[SNR(实践)-1.7dB-10lg(fs/2B)]/6.02
=(67.6-1.7)/6.02=10.95bit
在fs=4f时，采样频率进步一倍，SNR=70.3dB，进步了2.7dB左右?理论上，采样率进步一倍时，由公式(1)得：
ΔSNR=10lg(fs′/2B)-10lg(fs/2B)=10lg2-10lg1=3dB
即采样率进步一倍，信噪比进步3dB，相当于ADC有效位数进步半位?可见实践测验数据成果跟理论值根本符合?以2倍速采样频率和4倍速采样频率采样后作FFT的成果如图4和图5所示?
关于高速ADC来说，其动态特性分外重要，因而精确地测验ADC的动态目标成为十分有意义的作业?关于实时信号处理机而言，ADC模块单元的大动态规模?高信噪比等显得尤为重要，这些功能将直接影响到后续的信号处理和检测?因而运用实时信号处理机自身的硬件渠道，经过软件编程来完成对ADC的测验是一种高效?高精度的办法?
