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模数转换器的测试研究

吴俊生  
【摘要】:高速A/D被广泛应用于无线通讯、制动控制、自动检测等领域。如何准确评估高速A/D的性能受到高度关注。要准确测试高速A\D对测试环境和硬件要求很严格。传统的测试理论和测试方法难以胜任,测试开销急剧增加。在模拟及混合信号电路领域,由于电路形式及处理信号的独特性,测试理论相对落后,测试难度更大。尤其是当前,SOC系统设计和深亚微米工艺都带来了新的问题,测试正逐渐成为设计的瓶颈,测试工程师要花更多的精力到如何降低测试成本上。 论文运用码密度直方图分析方法和FFT频谱分析方法来测试高速A\D性能,并基于泰瑞达公司的大型自动测试系统(J750)实现了高速AD7891的参数测试。由于评估高速A/D的参数很多,论文分析了失调误差、增益误差、失码、差分非线性(DNL)、积分非线性、信噪比(SNR)、总波失真(THD)、无杂散动态范围(SFDR)等参数的测试。论文对下面几个方面做了有益的探索: 第一,基于ATE的A\D测试的硬件、软件的构架,ATE各个模块的作用; 第二,相干采样的基础理论及相干采样在ATE上的实现方式; 第三,利用斜坡、码密度直方图对A\D进行静态测试及测试过程中的测试方法; 第四,利用FFT方法对信号的频谱分析。 动态测试的关键是所采集信号的完整性,相干采样由于实现了对输入信号的整周期采样,从而保证了采集信号的完整性,A/D测试必须满足相干采样的条件。随着A/D采样速度、分辨率的提高,相干采样的条件很难满足,这对测试系统硬件和软件要求很苛刻。所以测试技术的提高往往需要测试系统性能的提高。论文详细介绍了测试A/D的测试理论、测试方法和基于测试机(ATE)A/D的测试实现。文章最后给出了测试结果


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