高速ADC的性能测试

模拟技术论文高速ADC的性能测试摘要:针对某信号处理机中的高速A/D转换器(ADC)的应用,利用数字信号处理机的硬件平台,采用纯正弦信号作为输入信号,用数字信号处理器(DSP)控制采样,并将A/D转换后的数据存储,进行FFT变换,进而来分析ADC的信噪比及有效位数。该测试方法具有全数字、可编程、精确度高等优点,是较为先进的测试方法。关键词:AD转换器信噪比有效位数FFT DSP目前的实时信号处理机要求ADC尽量靠近视频、中频甚至射频,以获取尽可能多的目标信息。因而,ADC的性能好坏直接影响整个系统指标的高低和性能好坏,从而使得ADC的性能测试变得十分重要。ADC静态测试的方法已研究多年,国际上已有标准的测试方法,但静态测试不能反映ADC的动态特性,因此有必要研究动态测试方法。动态特性包括很多,如信噪比(SNR)、信号与噪声+失真之比(SINAD)、总谐波失真(THD)、无杂散动态范围(SFDR)、双音互调失真(TTIMD)等。本文讨论了利用数字方法对ADC的信噪比进行测试,计算出有效位数,并通过测试证明了提高采样频率能改善SNR,相当于提高了ADC的有效位数。在本系统中使用了AD9224,它是12bit、40MSPS、单5V供电的流水线型低功耗ADC。1测试系统原理传统的动态测试方法是用高精度DAC来重建ADC输出信号,然后用模拟方法分析(如图1所示)。但这样的测试方法复杂、精度低、能测试的指标有限。国外从20世纪70年代起研究用数字信号处理技术对ADC进行动态测试,主要方法有正弦波拟合法[1]、FFT法[2~3]、直方图法[4]等,而国内这方面的研究则刚刚起步。本文介绍的测试系统是利用作者开发的数字信号处理机中的DSP及其仿真系统来进行数据的采集、存储、处理及显示,从而构成可编程、数字化的ADC性能测试系