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ADC性能参数及测试方法

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ADC性能参数及测试方法_第1页
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CDS:correlated double samplerVGA: variable gain amplifierAFE: AFE〔Active Front End〕整流/回馈单元的功能.其主动的含义在于,与传统的二极管或可控制硅整流技术相比,主动前端不再是被动地将交流转变成直流,而是具备了很多主动的控制功能它不仅能消除高次谐波,提高功率因数,而且不受电网波动的影响,具有卓越的动态特性ADC性能指标:直流性能:INL: 积分非线性误差指的是实际的传输特性与理想传输特性的在垂直方向上的最大差值,它表示了实际转移曲线偏离理想曲线的程度INL = | [(VD - VZERO)/VLSB-IDEAL] - D |,其中0 < D < 2N-DNL: 微分非线性误差DNL = |[(VD+1- VD)/VLSB-IDEAL - 1] |,其中0 < D < 2N - 2 较高数值的DNL增加了量化结果中的噪声和寄生成分,限制了ADC的性能,表现为有限的信号-噪声比指标(SNR)和china.ma*im-ic./glossary/definitions.mvp/term/SFDR/gpk/268无杂散动态围指标(SFDR)。

抖动:交流分析方法:SNR:信噪比基频与耐克斯特频率以的所有噪声信号〔不包括基频的谐波〕总和的比THD:总谐波失真基频与所有基频的谐波总和的比〔dBc〕IEEE规定至少要包含9次谐波SINAD:基频与耐克斯特频率以的所有噪声和基频的谐波的总和只比SINAD反响了量化过程产生的噪声、非线性产生的噪声和其他噪声SFDR:无杂散动态围基频的RMS值与最大谐波的值只比〔dBc〕IEEE 1241-2000规定了用正弦波测试ADC性能的方法直流分析方法:FFT和直方图的比拟:在低频输入下,由于输入近似直流,FFT不能起到多大作用我们关心的是ADC的输出有多大可信程度这时可以对ADC输入直流,分析ADC的输出数据的统计特性直方图:得到标准差谬是平均值标准差等于ADC在直流输入下的RMS噪声在使用直方图法的时候,可以在输入ADC量程的所有值这个输入可以是斜坡信号〔难实现〕,也可以是正弦信号〔容易实现〕为了使每个code能够有足够的数量,正弦信号至少要重复50次以上以一个16bit的ADC为例,总共要产生50*〔2^16〕=3276800个数据PEAK TO PEAK: 反映了噪声的峰峰值平均值:反映了偏差。

AD ANALYZERADC Analyzer程序是用来评估ADC性能的配合"ADC FIFO评估工具箱〞,它能够评估一个评估板的性能它也集成了ADC行为模型工具"ADCsimADC〞让用户评估一个虚拟的评估板,让用户可以不用实际的板子,只用电脑就可以评估ADC性能1. 把"被评估板〞与"FIFO评估板〞连接,"FIFO〞连在电脑上,供电把模拟输入〔低噪声的正弦波〕给ADC2. 开场ADC Analyzer,选择或创立一个配置文件3. 点击Time Data,可在电脑中看到重建的输入信号它可以测试的工程有:1. 时域复原输入信号;2. 频域信号〔FFT〕; AD analyzer能做的处理有:1. Hilbert transform2. I&Q输出3. peak hold:可计算几个采样里面的peak值输出peak FFT data4. power/phase:把FFT信号转为power/phase信号5. waveform analysis:分析时域里的最大、最小、averageCCD工作波形:ADC Analog为了检验该软件的计算能力,尝试使用e*cel生成两组数据,仿真ADC的真实输出数据。

再把这个数据导入ADC Analog中,看它的分析结果例1:假定对一个14bit ADC输入"频率0.1MHz,满幅值,2000个采样点〞的正弦波,得到理想ADC在量化之后输出的数字序列这个序列我使用E*CEL来仿真生成,公式是"8192*SIN(2*PI()*A1)+8192〞把它生成的数据取整数,导入ADC Analog中做FFT,生成下列图:软件默认以最大幅值的频率作为基频可以手动修改成任意频率,修改后SNR等相关数值会重新计算把基频修改成0.1MHz后见下列图,可看出SNR、SNRFS、SINAD、THD的值变了:例2. 对例1中的信号参加一个0.7MHz的噪声,同样用e*cel仿真生成2000个数据,公式"4000*SIN(2*PI()*C1)+8192+90*SIN(14*PI()*C1+1)〞把数据导入ADC Analog中,得到的结果:ADC Pro时域图直方图:把ADC输出的各个数值的次数用"直方图〞表现出来用于衡量噪声和线性度 z.。

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