ADC测试方案
高速ADC的性能参数与测试方法
关键词 ：Ａ Ｃ参数 ；快速傅里叶 变换 ； 噪比 ； 波失真 ；无杂散 动态范围 Ｄ 信 谐 中图分类号 ：Ｔｔ７ ２ ｉ ４・ 文献标识码 ：Ｂ ２ 文章编号 ：１７ ４ ５ ｛０７ ０ Ｏ４ ｏ ６ ２－ ５ ０ ２０ ） １一 ｌ５一 ３
ＡＤＣ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓａ ｄ ｔ ｅ Ｔｅ ｔＭ ｅ ｈ ｄ Ｐａ ａ ｔｒ ｎ ｈ ｓ ｔ ｏ
Ｌ ｉ ａ， Ｙ ＵＯ Ｌ ・ Ｈ ＡＮＧ Ｗ ａ － ｕ ｎ ｎｑ ａ
（ ｏｅｅ０ ｌ ｔ ｎｃ ｎ ｎ ｒ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ ｉ ｕ ｎｖ ｈｎｄ ｉｈａ ６ ０６ Ｃ ｌｇ ｆ ｅ ｒ ｉｓ ｄＩｆ ｍａｏ ｎｉｅｒ ，Ｓｃ ａ Ｕ ｌ ｌ Ｅ ｃｏ ａ ｏ ｉ ｎ ｈｎ ．Ｃ ｅ ｇｕＳｃ ｕ ｎ １０４，Ｃ ｉａ ｈ ） ｎ
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第 ５卷
第 １ 期
实 验 科 学 与 技 术
・１ ５・ ４
高速 Ａ Ｃ的性 能 参 数 与 测试 方 法 ’ Ｄ
骆 丽娜” ，杨 万全
（ 四川大学 电子信息学 院 四川 成都 ６０ ６ ） １０ ４
摘要 ：随着计算机技 术的飞速发展 和普及 ，数 据采 集 系统迅速得 以应 用。Ａ Ｄ转换 器是采 集通道 的核 心 ， Ｚ 也是影响数据采集 系统速率和精 度的主要 因素。因此对 Ａ Ｄ性能的测试 变的尤为重要。该文介绍高速 Ａ Ｃ的各 Ｚ Ｄ 项性能指标 。重点讨论利用仿真软件 Ｍａａ ｔ ｂ和 Ｆ Ｔ算法仿真分析测试 Ａ Ｃ性能的方法。 ｌ Ｆ Ｄ
・
”
［ 收稿 日期 ］２０ — １ ２ －［ ０６ １ — ２ 修改 日期］２０ — ２ ０ ０６ １ － １ ［ 作者简介 ］骆丽娜（９２ ）女 ， １８ 一 ， 硕士研 究生 ，专业方向：通信与信息工程。
adc测试标准
ADC的测试标准主要包括以下几个方面：转换速率：ADC从开始转换到转换完成所需要的时间，采样信号频率越高，所需的ADC采样速率也应越高。
静态指标：最小误差（Quantizing Error）：由于ADC分辨率有限而导致的误差，通常为1个或半个最小数字量表示的模拟变化量。
偏移增益误差（Offset/Gain Error）：实际ADC线性方程与理想ADC线性方程的偏差（斜率、截距不一致）。
满刻度误差（Full Scale Error）：满刻度输入时，对应的实际输入信号与理想输入信号的差值。
微分非线性（Differential nonlinearity，DNL）：ADC相邻两刻度的最大偏差。
积分非线性（Integral nonlinearity，INL）：
ADC数值点对应的模拟量和真实值之间最大误差值，即ADC输出数值偏理想线性最大的距离。
ADC动态指标：总谐波失真THD、信噪比和失真SINAD、有效位数ENOB、信噪比SNR、无杂散动态范围SFDR。
ADC测试参数定义、分析及策略之线性测试
ADC测试参数定义、分析及策略之线性测试线性测试动态测试关注的是器件的传输和性能特征，即采样和重现时序变化信号的能力，相比之下，线性测试关注的则是器件内部电路的误差。
对ADC来说，这些内部误差包括器件的增益、偏移、积分非线性(INL)和微分非线性(DNL)误差，这些参数说明了静止的模拟信号转换成数字信号的情况，主要关注具体电平与相应数字代码之间的关系。
测试ADC静态性能时，要考虑两个重要因素：第一，对于给定的模拟电压，一个具体数字代码并不能告诉多少有关器件的信息，它仅仅说明这个器件功能正常，要知道器件功能到底如何还必须考虑模拟电压的范围(它会产生一个输出代码)以及代码间的转换点；第二，动态测试一般关注器件在特定输入信号情况下的输出特性，然而静态测试是一个交互性过程，要在不同输入信号下测试实际输出。
总的来说，ADC的误差可以分为与直流（DC）和交流（AC）有关的误差。
DC误差又细分为四类：量化误差、微分非线性误差、积分非线性误差、偏移与增益误差。
AC误差一般与信噪及总谐波失真问题有关。
◆量化误差（Quantization Error）量化误差是基本误差，用图3所示的简单3bit ADC来说明。
输入电压被数字化，以8个离散电平来划分，分别由代码000b到111b去代表它们，每一代码跨越Vref/8的电压范围。
代码大小一般被定义为一个最低有效位（Least Significant Bit，LSB）。
若假定Vref＝8V时，每个代码之间的电压变换就代表1V。
换言之，产生指定代码的实际电压与代表该码的电压两者之间存在误差。
一般来说，0.5LSB偏移加入到输入端便导致在理想过渡点上有正负0.5LSB的量化误差。
图3 理想ADC转换特性图6 INL和DNL与增益和偏移一样，计算非线性微分与积分误差也有很多种方法，代码平均和电压抖动两种方法都可以使用，但是由于存在重复搜索，当器件位数较多时这两种方法执行起来很费时。
ADC采集电路测试经验总结
ADC采集电路测试经验总结首先，ADC采集电路的测试应从最基础的电气特性开始，包括输入电压范围、电流范围、输入阻抗、输入电压波动等的测量。
这些特性的测试可以通过外部信号源提供标准信号进行，通过量测仪器测量输入和输出的数据，并与标准值进行对比，检查是否符合规定的要求。
其次，测试ADC采集电路的准确性和精度是极为重要的。
准确性测试主要是通过提供标准信号输入，并与采集电路输出的数值进行比较。
这可以通过使用模拟信号发生器提供标准信号，然后用数字示波器测量采集电路的输出数值。
精度测试则是通过提供不同的信号强度和频率来检查ADC采集电路在不同条件下的性能表现。
这可以通过调整模拟信号发生器的输出或者改变测试电路的输入信号来实现。
第三，测试ADC采集电路的抗干扰能力也是十分重要的。
在实际应用中，ADC采集电路往往会受到来自外部环境的噪声和干扰。
为了确保采集电路的正常工作，需要对其抗干扰能力进行测试。
这可以通过模拟信号发生器提供各种频率和幅度的干扰信号，然后观察采集电路的输出是否与干扰信号同步或者被干扰。
此外，还需要测试ADC采集电路的动态响应能力。
这可以通过在输入信号上施加不同频率和幅度的变化来实现。
通过观察采集电路输出的波形变化和延迟情况，可以评估其动态响应能力，以确定是否满足实际应用的要求。
最后，为了确保采集电路的稳定性和可靠性，还需要进行长时间稳定性测试。
这可以通过连续提供信号，并观察输出数据长时间的变化来实现。
测试期间需要注意记录输出数据，以便分析和评估采集电路的稳定性。
总结起来，ADC采集电路测试需要从基本的电气特性开始，准确性、精度、抗干扰能力、动态响应能力以及长时间稳定性等方面进行全面测试。
这些测试的目的是评估采集电路的性能并确保其正常工作。
在实际测试中，需要精心准备测试设备和信号源，并记录和分析测试数据，以便对采集电路的性能进行全面评估和改进。
通过不断实践和总结经验，可以提高ADC采集电路测试的效率和准确性，确保采集电路的可靠性和稳定性。
ADC测试方案
量产测试
装备有测ADC的板卡的ATE有
1. Teradye J750 模拟信号低于2MHz 2. Teradye Ultra Flex 模拟信号1GHz 3. Advantest 93K 模拟信号1GHz 4. Credence D10
3. Offset Error-偏移误差
当输入信号是零时，输出值和理论数值之间差。
4. Gain Error-增益误差
当满幅值输出时，输出值和最大理论输出值之间的差。
静态参数测试方法
方法一
使用信号源输出理想斜线信号，然后测得数据进行静态参数计算，但是此方法局限于信号源的品质， 对于精度比较高的ADC此种方法，会引入较大测量误差。因为ATE精度较高，所以在量产ATE上用此 方法。
➢ 8位ADC采样率超过1Gsps
➢ 12位Msps
静态技术参数
1. DNL-微分线性度
DNL = |[(VD+1- VD)/VLSB-IDEAL - 1] |，其中0 < D < 2N - 2
2. INL-积分线性度
INL是DNL误差的数学积分。
方法二
软件模拟一个理想正弦波，然后通过示波器满幅度输入，采集较大量数据，理想数据和实测数据进 行对比，然后计算出静态参数。在实验室精度比较高的电源不好找，但是精度比较高的信号发生器 比较容易得到，所以一般用这个方法。这种方法需要采集很多样本，样本越多,测得数据越精确。
静态参数matlab计算结果
采样时钟：FS=184MSPS 待测信号： FIN=1.9MHz 样本数据:4百万个
高速ADC、DAC测试原理及测试方法
高速ADC/DAC 测试原理及测试方法随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提高，随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提高，以及对于系统灵敏度等以及对于系统灵敏度等要求的不断提高，对于高速、高精度的ADC ADC、、DAC 的指标都提出了很高的要求。
比如在移动通信、图像采集等应用领域中，一方面要求ADC 有比较高的采样率以采集高带宽的输入信号，另一方面又要有比较高的位数以分辨细微的变化。
因此，保证ADC/DAC 在高速采样情况下的精度是一个很关键的问题。
ADC/DAC 芯片的性能测芯片的性能测试试是由芯片芯片生产厂家完成生产厂家完成生产厂家完成的，的，的，需需要借助昂贵借助昂贵的的半导体测试仪器试仪器，，但是对于是对于板级板级板级和系统和系统和系统级级的设计人员来说设计人员来说，，更重更重要的是如要的是如要的是如何验何验何验证芯片在证芯片在板级或板级或系统系统系统级级应用应用上上的真正真正性能指标。
性能指标。
一、ADC的主要参数ADC 的主要指标分要指标分为静态为静态为静态指标和动指标和动指标和动态态指标2大类大类。
静态静态指标指标指标主主要有要有：：•Differential Non-Linearity (DNL)•Integral Non-Linearity (INL)•Offset Error•Full Scale Gain Error动态指标指标主主要有要有：：•Total harmonic distortion (THD)•Signal-to-noise plus distortion (SINAD)•Effective Number of Bits (ENOB) •Signal-to-noise ratio (SNR) •Spurious free dynamic range (SFDR)二、ADC 的测试方案要进行ADC 这些众多这些众多指标的指标的指标的验验证，证，基本基本基本的方的方的方法法是给ADC 的输入的输入端端输入一个理想的信号，的信号，然后然后然后对对ADC 转换转换以以后的数的数据进行据进行据进行采集和分采集和分采集和分析析，因此，，因此，ADC ADC 的性能测的性能测试试需要多台仪器多台仪器的的配合并配合并用用软件软件对测对测对测试结果进行试结果进行试结果进行分分析。
SOC芯片中高速ADC的测试方法
Ｓ ｍｐ ｉ ｇ ｒ ｔ ａ ｌｎ ａ ｅ
８ Ｋｓ ｐｓｔ ０ Ｍｓ ｓ ｏ５ ０ ｐ
Ｒｅ ｌ ｔｏ ｓ ｏｕ ｉ ｎ
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耢
２ ７０ ０１ ０
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书商速
蚴测
法
琳 石志刚
■ 北 京 华 大 泰 思 特 半导 体 检 测 技 术有 限公 司 刘 炜 张
要 ：本文简单描述了 Ｓ Ｃ芯片测试技术 ， ｏ 模数转换 器（Ｄ ） Ｓ Ｃ芯片中 Ａ Ｃ是 Ｏ 的重要模块 ， 随着器件 时钟频 率 的不 断提高 ， 如何 高效 、 准确地测试
器 和数 模 转换 器 ， 把待 测 电路 的模 拟输 出信 号 变成
数 字信 号 ， 把待 测 电路 的数 字输 入信 号 变成 模 拟信 号 ， 而实现激 励和 响应 的传 播 。 从
测 试适 配器 是 芯片 与测 试机 连 接 的关键 ， 设 在 计 中要 注意 布局 布线 ： Ｄ Ａ Ｃ界 于模 拟 电路 和数 字 电 路 之 间 ， 通 常 被 划 归 为模 拟 电 路 ， 减小 数 字 电 且 为
会 比较好 。 ２ Ｓ ． ＯＣ 中高速 ＡＤ ２ Ｃ的测试 方法
２２ １ 器 件特 性 ．．
２ Ｓ Ｃ 中高速 Ａ Ｃ的测试 Ｏ Ｄ
２１ Ｓ ． ＯＣ中模拟 电路测试技术
模拟／ 合 电路核 的测试 技 术还很 不 成熟 ， 了 混 为
本 文 测 试 芯 片 为一 款 带 有 一个 １ｂｔ ０ ｉ 高速 Ａ Ｄ
电源 １ ２ ３３ １ Ｖ） ， （．Ｖ，． 。 ８
ｊ
表 １ ５ ０ ＷＧ 性 能 指标 ０ＭＡ
＊ 一
酶
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adcc 实验方法
adcc 实验方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：ADC实验方法是一种常用的药物研究领域的实验技术，其全称为Antibody-Drug Conjugates（抗体药物偶联物）。
ADC是一种结合了抗体和药物的复合物，能够靶向癌细胞并释放药物来杀死恶性细胞。
ADC实验方法主要用于评估ADC的药理学性质及对癌症治疗的疗效和毒性。
ADC实验方法通常包括以下步骤：抗体选择、药物连接、活性评估、药物释放和毒理学评价。
研究人员需要选择适合的抗体作为ADC 的载体，通常选择能够特异性结合肿瘤细胞表面抗原的单克隆抗体。
需要将药物与抗体结合起来，通常是通过化学方法将药物与抗体的特定位点连接起来。
连接的药物通常是一种细胞毒性药物，例如紫杉醇类药物、前铂类药物等。
在完成ADC的制备后，研究人员需要进行活性评估，即测试ADC 对靶向癌细胞的特异性及细胞毒性。
一般来说，可以通过细胞毒性实验、细胞增殖抑制实验等方法来评估ADC的活性。
ADC的药物释放性能也是一个重要的评估指标，研究人员需要检测ADC在靶向癌细胞后是否能够有效释放药物，从而杀死癌细胞。
研究人员需要对ADC进行毒理学评价，以评估其对正常细胞的毒性和副作用。
这通常包括体内毒理学实验、动物体内分布研究、药代动力学、毒性病理学等实验方法。
ADC实验方法是一种重要的药物研究技术，可以用于评估ADC的药理学性质、疗效和毒性，为开发靶向肿瘤治疗药物提供重要的参考和依据。
随着科学技术的不断进步，ADC实验方法也在不断完善和改进，为研究人员提供更多的实验手段和工具，助力抗癌药物的研发和临床应用。
【本文共459字】第二篇示例：ADCC（Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity）是一种免疫细胞杀伤作用，是免疫系统中一种重要的抗体依赖性细胞毒性作用。
ADCC实验方法是研究免疫细胞如NK细胞、单核细胞、巨噬细胞等对靶细胞（如肿瘤细胞）的杀伤作用的关键方法之一。
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4. SINAD
SINAD=20log10(RMS[harmonic]+RMS[signal]/RMS[signal])
5. 最大有效位数:ENOB ENOB=(SNR-1.76)/6.02
动态参数matlab计算结果
采样时钟： FS=184MSPS 待测信号： FIN=170MHz
ADC测试
ADC产品简单介绍
使用场合：
无线基站、直放站
CT 、核磁共振 雷达、军事 仪器仪表等
市场上主流的ADC产品基本上是TI和ADI的，国内也有一 些设计公司和研究所在做，目前国内的技术水平如下：
8位ADC采样率超过1Gsps
12位采样率超过300Msps
16位采样率超过150Msps
量产测试
装备有测ADC的板卡的ATE有
1. Teradye J750 模拟信号低于2MHz 2. Teradye Ultra Flex 模拟信号1GHz
3. Advantest 93K 模拟信号1GHz
4. Credence D10
ATE模拟板卡的功能结构图
任意信号发生器
(AWG)
DUT
Digitizer
用这个方法。这种方法需要采集很多样本，样本越多,测得数据越精确。
静态参数matlab计算结果
采样时钟： FS=184MSPS 待测信号： FIN=1.9MHz 样本数据:4百万个
动态技术参数
1. 信噪比:SNR SNR=20log10(RMS[signal]/RMS[Noise]) 2. 最大杂散:SFDR SFDR=20log10(Max [spur]/RMS[signal]) 3. 谐波抑制比:THD
Bench test
SPI COM 电脑 1. VS2010 2. matlab
ADC
SMA
LVDS SMA
LVDS
FPGA
USB3.0 GPIB
待测信号
采样时钟芯片筛选机 NhomakorabeaBench test
PC 软件要求
修改采样参数 A. 修改matlab计算参数： 参与计算的点数，采样频率，FFT计算是否加窗等 B. 修改硬件采样参数，如同步or异步, ADC传输模式是DDR or通用并行模式。 C. 设定小规模量产相关参数 动态显示被采信号的波形 同步/异步采样数据 保存采样数据，处理并计算SNR,SFDR,THD,INL/DNL 控制采样频率和信号频率，控制采样间隔。 通过控制筛选机，实现实验室小规模量产。
静态技术参数
1. DNL-微分线性度
DNL = |[(VD+1- VD)/VLSB-IDEAL - 1] |，其中0 < D < 2N - 2
2. INL-积分线性度
INL是DNL误差的数学积分。
3. Offset Error-偏移误差
当输入信号是零时，输出值和理论数值之间差。
4. Gain Error-增益误差
当满幅值输出时，输出值和最大理论输出值之间的差。
静态参数测试方法
方法一
使用信号源输出理想斜线信号，然后测得数据进行静态参数计算，但是此
方法局限于信号源的品质，对于精度比较高的ADC此种方法，会引入较大
测量误差。因为ATE精度较高，所以在量产ATE上用此方法。
方法二
软件模拟一个理想正弦波，然后通过示波器满幅度输入，采集较大量数据， 理想数据和实测数据进行对比，然后计算出静态参数。在实验室精度比较 高的电源不好找，但是精度比较高的信号发生器比较容易得到，所以一般