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好运时时彩计划app: 高速ADC測試和評估

文章出處:坤馳科技網責任編輯:坤馳科技研發部作者:坤馳科技人氣:-發表時間:2015-08-26 17:08:00
概述:
SNR 、SINAD 、差雜散和IMD 均通過類似于圖1 的硬件設置進行測試。在生產測試中,測試硬件均高度集成,但硬件原理都是一樣的。動態測試的基本設置包括一個信號發生器、帶通濾波器、測試夾具、低噪聲電源、編碼源(通常集成于測試板上) 、數據采集??楹褪莘治鋈砑?。坤馳公司提供了相應的應用軟件和硬件,方便其生產的高速采集??榻懈髦中閱懿饈?。 
 
圖1  典型特征測試設置
 
模擬信號源
通常,動態測試使用的是:RF信號發生器已經證明,在從幾千赫到幾千兆赫的頻率范圍內,這些信號源具有出色的性能(低相位噪聲、平坦的頻率響應、適度的諧波性
能)。由于這些發生器的諧波性能一般不如特定ADC固有的線性度那么好,因而要求在信號發生器與ADC模擬輸入之間進行附加濾波。模擬信號濾波器固定頻率和可調頻率帶通濾波器都有用在器件測試中。固定頻率濾波器通常比可調濾波器體積小,且性能一般略優。ADC測試經常使用的濾波器有兩類:低通濾波器和帶通濾波器。它們可單獨使用,或者為達到某一特定應用要求的性能水平而結合使用。
 
交流測試定義
交流或動態測試一般采用額定頻率的模擬信號,信號功率為滿量程以下0.1 dB、0.5 dB或1 dB(dBFS) 。若使用不同幅度的信號,會在數據手冊的測試條件中給出定義。對于這些
測試,編碼率通常設定為等于或接近額定大值。
FFT 測試:
可使用相干和非相干FFT 測試,取決于實際測試條件。采用相干測試時,應選擇特定的模擬頻率,從而使得采集到的采樣數據能在記錄長度內轉換的代碼盡可能多。這是通過模擬頻率與編碼率之間的一種基本關系實現的。例如,若使用相干采樣,且要求模擬輸入頻率為10 MHz,額定采樣速率為65 MSPS,則計算出的相干模擬輸入頻率為10.0015258789063  MHz,或恰好2521個周期。計算方程如下:
  
應對周期數進行舍入處理,取近的整數。如有可能,應盡量選擇接近的素數,以確保發揮出轉換器的大量子化電平。一旦選好周期數后,則可用有效模擬輸入頻率求出以上方程式的解。FFT 測試的結果一般以分貝來衡量。單位可以用dBc (有效信號以載波為參照)或dBFS(有效信號以轉換器滿量程為參照)。兩種單位可相互轉換,方法是在滿量程的基礎上加上或減去載波電平。
單音FFT
信噪比(SNR) 指信號均方根振幅與除前六個諧波和直流之外的所有頻譜分量均方根和之比。隨著輸入電平的降低,SNR 往往按分貝線性遞減。信噪比(SNR, dB)以滿量程為參照的信噪比(SNR) 指均方根滿量程與除前六個諧波和直流之外的所有頻譜分量均方根和之比。SNRFS
表示為以滿量程為參照的分貝數(dBFS) 。SNR 與SNRFS 之間的差異也就是基波幅值與滿量程之間的差異。信納比(SINAD) 指信號均方根振幅與所有頻譜分量(包括諧波但不含直流)均方根和之比。SNR 與SINAD之間的差異即是前六個諧波所含能量。
ENOB  
有效位數(ENOB) 是用來衡量ADC性能的指標,單位為位( Bits)。常用的ENOB 計算法采用基于轉換器滿量程SINAD 的以下方程:
  
無雜散動態范圍(SFDR)指信號均方根值與模擬輸入產生差結果的峰值雜散頻譜分量均方根值之比。多數情況下,SFDR為ADC輸入信號的一種諧波。諧波是模擬輸入頻率的一個整數倍頻譜分量。例如,二次諧波的頻率就是模擬輸入頻率的兩倍。
有效位數(ENOB, Bits)
無雜散動態范圍(SFDR, dBc)
諧波失真(dBc 或dBFS)
 
大多數ADC指標均包含有一個或多個諧波。一般地,二次和三次諧波均會被列出,因為在所有諧波中它們的性能差。
諧波失真,無論其次數,均指信號均方根振幅與相應次數的諧波分量均方根值之比,單位為dBc 或dBFS。
由于ADC屬于非線性器件,因而其輸出中頻譜分量非常豐富。差雜散能量并不一定與前兩個諧波(2HD和3HD)直接相關,而是用差其他雜散(WoSpur)來衡量。WoSpur指的是信號均方根振幅與除去前六個諧波相關分量之外的差雜散分量均方根之比,單位為dBc 。
總諧波失真(THD) 指的是信號均方根能量與前六個諧波之和的均方根值之比。
諧波鏡像測量結果僅在分析隔行掃描ADC時有效。該指標對大多數ADC都不適用。諧波鏡像指的是信號均方根振幅與兩個ADC時鐘相位差產生的非諧波分量均方根之比,單位為dBc 。
總諧波失真(THD, dBc)
諧波鏡像(dBc)
 
雙音FFT
如果多個信號音通過一個存在非線性度的轉換器,就會產生交調失真(IMD) 。ADC雙音測試是測量這類非線性度的一種方法。由于許多失真積可能在模擬頻譜中相對較高,因而這些頻率可能已發生混疊。在識別失真積時,務必記住這一點。
F1  +  F2  (d Bc )
該術語表示相應頻率出現的2 階失真積,等于兩個輸入頻率之和。其衡量指標為其均方根值與兩個輸入信號音之一的均方根值之比,單位為dBc 。
F2  −  F1  (d Bc )
該術語表示相應頻率出現的2 階失真積,等于兩個輸入頻率之差。其衡量指標為其均方根值與兩個輸入信號音之一的均方根值之比,單位為dBc 。
2 階輸入交調點(IIP2) 衡量的是轉換器滿量程輸入信號功率
減去IMD 2 階積之差,單位為dBm 。
  

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