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16位高速模数转换模块的设计及其动态性能测试

黄汝超  
【摘要】: 高速模数转换电路是连接模拟世界与数字世界的桥梁,其性能好坏直接决定了整个电子系统的性能。它的突出特点是对噪声干扰异常敏感,使其性能受到高速ADC芯片外围电路设计和整个电路板设计的极大影响,因此设计高性能的高速模数转换电路面临较大的困难。另外,影响高速模数转换电路性能的动态因素较多,工程中对高速模数转换电路的性能测试与评估的要求日益突出,高速模数转换电路动态测试理论和方法也成为国内外研究的重点。 本文结合研究所科研项目需要,基于16位高速ADC芯片LTC2204,设计了一种满足课题要求的高速度高性能的16位模数转换板卡方案。该方案中的输入电路和时钟电路采用差分结构,输出电路采用锁存器隔离结构,电源电路采用了较好的去耦措施,并且注重了板卡接地设计,使其具有抗噪声干扰能力强、动态性能好、易实现的特点。其设计方法对其它高速模数转换模块设计具有较好的借鉴意义。同时,在详细分析目前国内外相关的测试理论和方法的基础上,结合研究所科研条件,构建了一个基于频域分析理论和DSP技术的高速模数转换电路动态性能测试系统,并给出了测试算法和代码。该系统具备设备简单、操作简便、可重复测量的特点。最后,对所设计的高速模数转换板卡进行了测试,测试结果表明该高速模数转换板卡的动态性能达到课题应用要求,并结合测试结果对影响高速模数转换电路动态性能的若干因素做了分析,为高速模数转换电路的测试和实际应用提供一定的指导作用。


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