> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 德思特 ADC、DAC 芯片测试白皮书总结 ## 核心内容 本白皮书详细介绍了 ADC（模数转换器）和 DAC（数模转换器）的相关术语和测试方法，涵盖静态参数与动态参数的分析。文档重点分析了 ADC 和 DAC 的线性度、误差参数及动态性能指标，并提供了具体测试案例与计算方法，以评估 ADC 和 DAC 的性能表现。此外，还介绍了 ATX7006 测试系统在 ADC/DAC 测试中的应用，包括线性计算、动态计算、信号窗口处理和傅里叶变换等。 ## 主要观点 - **ADC 和 DAC 的静态参数**：包括偏移误差、增益误差、满量程误差、积分非线性误差（INL）、差分非线性误差（DNL）、总未调整误差（TUE）等，这些参数用于评估 ADC 和 DAC 的线性度和精度。 - **动态参数**：如信噪失真比（SINAD）、信噪比（SNR）、总谐波失真（THD）、无杂散动态范围（SFDR）等，用于评估 ADC 和 DAC 的动态性能。 - **测试方法**：文档介绍了多种测试方法，包括斜坡测试、正弦波测试、代码排序法、跳变点搜索法等，以获取准确的误差数据。 - **信号窗口处理**：为了减少频谱泄漏，可以使用不同的窗函数（如矩形窗、汉明窗、Rife Vincent 窗等），每种窗函数对频率分辨率和幅度精度有不同的影响。 - **ATX7006 测试系统**：用于 ADC 和 DAC 的测试，支持线性计算、动态计算、信号窗口设置、频谱分析等功能。 ## 关键信息 ### 一、ADC 术语介绍 - **孔径延迟**：时钟信号边沿到来后，输入信号被采集的时间。 - **孔径抖动**：相邻采样点之间孔径延迟的变化量。 - **转换延迟**：从启动转换到第一个数据输出的时间。 - **转换时间**：完成一次转换所需的时间。 - **端点与最佳拟合线**：用于计算偏移误差和满量程误差。 - **直流共模误差**：差分输入时，输出代码随输入电压变化的误差。 - **差分增益误差**：输入不同直流电平、相同幅度正弦波时，输出电平的差异。 - **差分非线性误差（DNL）**：实际转换步长与理想 1 LSB 步长的最大偏差。 - **差分相位误差**：不同输入电平下，输出正弦波的相位差异。 - **满量程误差**：最后一个跳变点与理想跳变点之间的误差。 - **增益误差**：满量程误差减去偏移误差，反映斜率偏差。 - **积分非线性误差（INL）**：实际转换特性与参考线的偏离程度。 - **丢码**：输出中缺少某些理论上的数字代码。 - **非单调性**：模拟输入信号单调增加时，输出代码非单调变化。 - **偏移误差**：第一个转换点与理想转换点之间的误差。 - **量化误差**：由于有限的分辨率，输入电压被分配到输出代码时的误差。 - **SINAD（信噪失真比）**：信号功率与噪声及失真功率的比值。 - **SNR（信噪比）**：输出信号幅度与输出噪声电平的比值。 - **SFDR（无杂散动态范围）**：信号与频谱中最大杂散信号的比值。 - **THD（总谐波失真）**：谐波功率与信号功率的比值。 - **TUE（总未调整误差）**：线性误差、增益误差和偏移误差的综合指标。 ### 二、ADC 静态参数分析 - **转换点**：通过精确斜坡信号和代码分析来确定。 - **偏移误差**：第一个跳变点与理想跳变点的偏差。 - **满量程误差**：最后一个跳变点与理想跳变点的偏差，等于增益误差与偏移误差之和。 - **增益误差**：满量程误差减去偏移误差，反映斜率偏差。 - **INL 误差**：实际转换特性与参考线的偏离程度，用于衡量线性度。 - **DNL 误差**：实际转换步长与理想 1 LSB 步长的最大偏差。 - **TUE**：包含偏移误差、增益误差和线性误差的综合误差指标。 ### 三、DAC 术语介绍 - **转换延迟**：从启动转换到第一次输出的时间。 - **转换时间**：完成一次转换所需的时间。 - **DNL 误差**：实际转换步长与理想 1 LSB 步长的最大偏差。 - **端点与最佳拟合线**：用于计算 DAC 的偏移误差和满量程误差。 - **增益误差**：满量程输出与理想输出的偏差。 - **INL 误差**：实际输出与参考线的偏离程度，用于衡量线性度。 - **单调性**：输入代码变化时，输出是否单调。 - **乘法 DAC**：输出与参考电压和输入代码的乘积相关。 - **电源抑制**：转换器对电源电压变化的敏感度。 - **偏移误差**：输入代码为 0 或半刻度时，输出与理想值的偏差。 ### 四、DAC 静态参数计算 - **偏移误差**：DAC 输出电压与理想零点的偏差。 - **满量程误差**：最大输入代码时，输出与理想值的偏差。 - **增益误差**：满量程误差减去偏移误差。 - **INL 误差**：实际输出与参考线的偏离程度。 - **DNL 误差**：相邻代码的输出电压差与理想 1 LSB 步长的偏差。 - **TUE**：包含偏移误差、增益误差和线性误差的综合指标。 ### 五、ATX7006 上的线性计算 - 使用 `CALC LIN` 命令进行线性计算。 - 支持 ADC 和 DAC 测试。 - 可以通过 `MR LIN` 获取 INL、DNL、TUE、偏移、增益等结果。 - 支持多种测试方法，如斜坡测试、正弦波拟合测试等。 - 使用 `ATView7006` 的 WaveAnalyzer 进行线性度测量。 ### 六、AD/DA 的动态分析 - **傅里叶变换**：用于将信号转换为频谱，以分析动态性能。 - **SINAD**：信号与噪声及失真之比，用于评估信噪失真。 - **SNR**：信号与噪声之比，反映 ADC 或 DAC 的噪声性能。 - **THD**：谐波与信号之比，用于评估失真。 - **SFDR**：信号与频谱中最大杂散信号之比，反映动态范围。 - **信号窗口**：用于减少频谱泄漏，提高测量精度。 - **窗函数选择**：不同窗函数对频率分辨率和幅度精度有不同影响，如矩形窗、汉明窗、Rife Vincent 窗等。 ### 七、ATX7006 上的动态计算 - 使用 `CALC DYN` 命令进行动态计算。 - 支持动态测试、MT2（ADC）和 MT12（DAC）。 - 可以通过 `MR_DYN` 获取 SINAD、THD、SNR、SFDR 等结果。 - `MR DYN FFT` 获取原始 FFT 结果。 - `MR DYN SPECTRUM` 获取频谱结果。 - `MR DYN HARM` 获取谐波列表。 - ATX7002 不支持信号窗口功能。 ### 八、附加信息 - **测试系统设计**：文档提供了 DUT 板设计指南，包括接地与电源域设计、板层堆叠、信号处理与保护、调试与稳定性等。 - **测试结果图**：包括 ADC 和 DAC 的静态和动态测试结果图，帮助用户更直观地理解测试数据。 - **工程文件配置**：提供了 ADC 和 DAC 测试的工程文件配置指南，包括硬件准备、软件设置、测试执行与结果查看等。 ## 总结 本白皮书全面介绍了 ADC 和 DAC 的术语、静态参数、动态参数以及测试方法，为 ADC 和 DAC 的性能评估提供了详细的指导。通过使用 ATX7006 测试系统，可以高效地进行线性计算和动态分析，支持多种测试方法和参数计算方式。文档还提供了窗函数选择、信号窗口处理等重要信息，以提高测试精度和数据可靠性。