概述：
SNR 、SINAD 、差雜散和IMD 均通過類似于圖1 的硬件設(shè)置進(jìn)行測(cè)試,。在生產(chǎn)測(cè)試中，測(cè)試硬件均高度集成,，但硬件原理都是一樣的。動(dòng)態(tài)測(cè)試的基本設(shè)置包括一個(gè)信號(hào)發(fā)生器,、帶通濾波器,、測(cè)試夾具、低噪聲電源,、編碼源(通常集成于測(cè)試板上) 、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)分析軟件,。坤馳公司提供了相應(yīng)的應(yīng)用軟件和硬件,，方便其生產(chǎn)的高速采集模塊進(jìn)行各種性能測(cè)試。
圖1 典型特征測(cè)試設(shè)置
模擬信號(hào)源
通常，動(dòng)態(tài)測(cè)試使用的是：RF信號(hào)發(fā)生器已經(jīng)證明,，在從幾千赫到幾千兆赫的頻率范圍內(nèi),，這些信號(hào)源具有出色的性能(低相位噪聲、平坦的頻率響應(yīng),、適度的諧波性
能),。由于這些發(fā)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(hào)發(fā)生器與ADC模擬輸入之間進(jìn)行附加濾波,。模擬信號(hào)濾波器固定頻率和可調(diào)頻率帶通濾波器都有用在器件測(cè)試中,。固定頻率濾波器通常比可調(diào)濾波器體積小，且性能一般略優(yōu),。ADC測(cè)試經(jīng)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(dú)使用，或者為達(dá)到某一特定應(yīng)用要求的性能水平而結(jié)合使用,。
交流測(cè)試定義
交流或動(dòng)態(tài)測(cè)試一般采用額定頻率的模擬信號(hào),，信號(hào)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(hào),，會(huì)在數(shù)據(jù)手冊(cè)的測(cè)試條件中給出定義。對(duì)于這些
測(cè)試,，編碼率通常設(shè)定為等于或接近額定大值,。
FFT 測(cè)試：
可使用相干和非相干FFT 測(cè)試，取決于實(shí)際測(cè)試條件,。采用相干測(cè)試時(shí),，應(yīng)選擇特定的模擬頻率，從而使得采集到的采樣數(shù)據(jù)能在記錄長(zhǎng)度內(nèi)轉(zhuǎn)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(guān)系實(shí)現(xiàn)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(jì)算出的相干模擬輸入頻率為10.0015258789063 MHz,，或恰好2521個(gè)周期,。計(jì)算方程如下：
應(yīng)對(duì)周期數(shù)進(jìn)行舍入處理，取近的整數(shù),。如有可能,，應(yīng)盡量選擇接近的素?cái)?shù)，以確保發(fā)揮出轉(zhuǎn)換器的大量子化電平,。一旦選好周期數(shù)后,，則可用有效模擬輸入頻率求出以上方程式的解。FFT 測(cè)試的結(jié)果一般以分貝來衡量。單位可以用dBc (有效信號(hào)以載波為參照)或dBFS(有效信號(hào)以轉(zhuǎn)換器滿量程為參照),。兩種單位可相互轉(zhuǎn)換,，方法是在滿量程的基礎(chǔ)上加上或減去載波電平。
單音FFT
信噪比(SNR) 指信號(hào)均方根振幅與除前六個(gè)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(gè)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(shù)(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(hào)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(gè)諧波所含能量,。
ENOB
有效位數(shù)(ENOB) 是用來衡量ADC性能的指標(biāo)，單位為位( Bits),。常用的ENOB 計(jì)算法采用基于轉(zhuǎn)換器滿量程SINAD 的以下方程：
無雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)指信號(hào)均方根值與模擬輸入產(chǎn)生差結(jié)果的峰值雜散頻譜分量均方根值之比,。多數(shù)情況下，SFDR為ADC輸入信號(hào)的一種諧波,。諧波是模擬輸入頻率的一個(gè)整數(shù)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(shù)(ENOB, Bits)
無雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR, dBc)
諧波失真(dBc 或dBFS)
大多數(shù)ADC指標(biāo)均包含有一個(gè)或多個(gè)諧波,。一般地，二次和三次諧波均會(huì)被列出,，因?yàn)樵谒兄C波中它們的性能差,。
諧波失真，無論其次數(shù),，均指信號(hào)均方根振幅與相應(yīng)次數(shù)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(gè)諧波(2HD和3HD)直接相關(guān)，而是用差其他雜散(WoSpur)來衡量,。WoSpur指的是信號(hào)均方根振幅與除去前六個(gè)諧波相關(guān)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(hào)均方根能量與前六個(gè)諧波之和的均方根值之比。
諧波鏡像測(cè)量結(jié)果僅在分析隔行掃描ADC時(shí)有效,。該指標(biāo)對(duì)大多數(shù)ADC都不適用,。諧波鏡像指的是信號(hào)均方根振幅與兩個(gè)ADC時(shí)鐘相位差產(chǎn)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(gè)信號(hào)音通過一個(gè)存在非線性度的轉(zhuǎn)換器,，就會(huì)產(chǎn)生交調(diào)失真(IMD) ,。ADC雙音測(cè)試是測(cè)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(duì)較高,，因而這些頻率可能已發(fā)生混疊。在識(shí)別失真積時(shí),，務(wù)必記住這一點(diǎn),。
F1 + F2 (d Bc )
該術(shù)語表示相應(yīng)頻率出現(xiàn)的2 階失真積，等于兩個(gè)輸入頻率之和,。其衡量指標(biāo)為其均方根值與兩個(gè)輸入信號(hào)音之一的均方根值之比,，單位為dBc 。
F2 − F1 (d Bc )
該術(shù)語表示相應(yīng)頻率出現(xiàn)的2 階失真積,，等于兩個(gè)輸入頻率之差,。其衡量指標(biāo)為其均方根值與兩個(gè)輸入信號(hào)音之一的均方根值之比，單位為dBc ,。
2 階輸入交調(diào)點(diǎn)(IIP2) 衡量的是轉(zhuǎn)換器滿量程輸入信號(hào)功率
減去IMD 2 階積之差,，單位為dBm 。
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