高速模数转换器的INL和DNL特性测试

近来,具有出色静态和动态特性的高性能模数转换器（ADC）层出不穷,本文将聚焦于有关ADC两个重要的精度参数的测量技术;积分非线性（ INL）和微分非线性（DNL）,对应用于通信和高速数据采集的高性能数据转换器来讲,尽管INL和DNL还不算是最重要的电特性参数,但在高分辨率成像应用中却具有重要意义。     

A／D转换器INL、DNL的一种快速测试方法

本文介绍了一种A／D转换器静态性能参数指标INL、DNL的测试方法，该方法更加快速有效，本文对测试原理和方法也进行了描述。     

ADC测试中INL与THD之间的关系

随着ADC测试技术的不断发展,码密度直方图技术以及采用正弦波输入的离散傅里叶变换(DFT)频域分析技术已经被广泛应用到ADC的仿真和测试分析中。相对于采用DFT进行频域分析获取ADC的动态性能的复杂性来说,采用码密度直方图的方法能简单地得到微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)这两个静态性能指标。文章通过对一个10位ADC的行为级模型的仿真分析,阐述了总谐波失真(THD)与INL之间的内在联系,从而提出了通过对INL的测试来评估ADC的THD性能的方法,对今后ADC电路的测试和评估具有指导意义。     

ADC静态参数直方图测试激励幅度的判别方法

码密度直方图法是模数转换器(ADC)静态参数测量的主要方法.该方法要求测试激励幅度略大于被测ADC的输入范围.测试激励幅度是影响测量结果精度的决定因素,受测量仪器精度的限制.针对如何定义测试激励幅度实现了"略大于"的问题,提出了一种判别测试激励幅度提高测量精度的方法.码密度直方图法要求采样频率与信号频率互质.码箱密度服从正态分布时可推导出码宽也服从正态分布.根据实验条件和测试要求,取定码宽的显著性水平α和误差精度口,计算码箱密度边界,从而判别施加的测试激励幅度.最后采用Matlab/Simulink模型库中通用的理想ADC模型和硬件实验验证了判别方法的有效性.     

高精度ADC测试技术研究

随着高性能ADC器件的不断出现,传统的ADC器件测试评价方法已经越来越不适用于高性能ADC器件。为从工程上实现高性能ADC器件的测试评价,提供了一种高性能ADC器件关键参数评价的新算法,同时详细地分析新算法的原理并且论证了新算法的正确性。目前该算法已经大量地应用到高性能ADC器件的实际测试评价中去,解决了高性能ADC器件难以评价的问题。     

低DNL的SAR型模数转换器的设计

保证DAC中元器件的精度、减小DNL误差是提高SAR ADC性能的关键。通过对SAR ADC内部DAC的结构进行综合分析,针对传统的C-R混合式结构中的集总电容阵列进行了优化设计。电容阵列由相同的非集总的单位电容组成,并通过数字逻辑的控制来实现对单位电容连接点的选择。验证结果证明设计有效,ENOB、SFDR和SINAD等参数都得到明显的提高,保证了SARADC的单调性,实现了低DNL的SAR型模数转换器的设计。     

AD转换器全码测试的研究与实现

本文主要探讨AD转换器全码测试的原理及实现方法,并说明了如何基于国产JC-3165测试系统完成对AD转换器的静态参数的测试。AD转换器全码测试模块包含高精度电压源、高精度波形产生器、ADC输出码存储器3大部分。高精度电压源提供AD转换器的电压基准;高精度波形产生器提供AD转换器的模拟交流或直流输入电压;存储器用于存储AD转换器的数字输出数据;最后让测试系统中的图形控制器和定时产生器与全码测试模块同步工作,同时存储输出码;分析输出码即可得出DNL、INL等参数。     

一种提高SAR ADC的D/A转换精度的方法

为进一步提高R-C型SAR ADC的转换精度,在传统R-C型D/A转换结构的基础上,增加了一个偏移量模块,引入了小的偏移量。在采样过程中,当输入转换电压发生低于1个有效位的变化时,D/A转换结构能更精确地采样。该改进方法不改变传统电路的基本结构,只需增加很少的元件,就可改善ADC的精度和对零点采样的准确性。对10位R-C型SAR ADC进行了D/A转换和静态参数仿真。结果表明,INL、DNL均在±1 LSB内,证明了改进方法的有效性。该方法可适用于其他位的R-C型D/A采样网络。     

高速ADC器件的动态测试技术研究

介绍了模数转换器的常用测试方法以及采用快速傅氏变换的参数测试方法。阐述了快速傅氏变换测试方法的应用原理及主要测试指标参数。给出了高速高精度模数转换器在设计相应的评估板和搭建相应的测试系统时所需要注意的一些事项。最后提出了高速高精度模数转换器测试当前所面临的挑战和解决方法。     

A/D转换芯片的DNL和INL参数测试

本文主要介绍了A/D转换芯片的静态参数DNL、INL的定义(以单极性为例),并给出了三种DNL、INL的测试电路.     

一种提高分段式DAC线性度测试效率的方法

随着数模转化器(DAC)位数的增加,模拟量的步进值越来越小,数字万用表的精度和负载电阻的热效应成为影响DAC线性度测量的重要因素.基于分段式电流舵DAC的结构,结合其二进制和温度计译码电路的特点,从理论上提出了一种使用简码测试线性度的方法,并以一款分段式10 bit DAC为例,分别采用简码和传统的全码方法验证了它的微分非线性DNL与积分非线性INL.结果表明,简码测试和全码测试得到的DNL与INL曲线趋势一致,但简码测试效率高,仅占全码测试周期的1/8;另外简码测试减小了负载电阻温漂引入的误差,因此相比全码测试线性度的性能提高了0.1～0.2 LSB.     

关于ADC测试平台的探讨

介绍了ADC动态指标测试的常用方法和测试平台的基本组成,着重分析了对ADC性能测试时,输入采样时钟抖动对ADC动态性能的影响。同时还对测试信号频率和幅度的选择以及供电电源的指标与ADC动态的关系进行了详细分析。ADC测试平台的研究,对于ADC板卡设计及动态性能测试有一定的指导意义。     

模数转换器ADC0809的测试及应用

集成芯片ＡＤＣ０８０９功能是模拟量转换成数字量，它是计算机接口电路及数字电路的重要组成部分。     

一种新颖的ADC非线性误差测试方法

提出了一种ADC非线性误差测试方法。首先采用正弦波概率密度直方图的积分值求解微分非线性(DNL)和积分非线性(INL),然后采用正弦波码字预测的方法检测ADC偶然转换错误,避免该错误引起的DNL、INL误测。与常规的正弦波直方图法相比,该测试方法无需估算正弦波的幅度和偏置,降低了算法引入的DNL、INL测量误差,解决了正弦波直方图法不能检测ADC偶然转换错误的问题。测试结果证明了该测试方法的可行性。     

高速模/数转换器常规参数的动态测试

高速模拟／数字转换器(ADC)被广泛应用于视频和无线通讯等领域。如何对高速ADC的性能进行准确评估是一个受到高度关注的课题。准确评估高速ADC的性能需要采用动态测试方法。文章运用码密度立方图分析法，分析了高速ADC常规参数，包括失调、微分非线性、积分非线性、失码、增益误差等，的动态测试。     

一种具有纹波消除技术的10 bit SAR ADC

逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC)在逐次逼近的过程中,电容的切换会使参考电压上出现参考纹波噪声,该噪声会影响比较器的判定,进而输出错误的比较结果。针对该问题,基于CMOS 0.5μm工艺,设计了一种具有纹波消除技术的10 bit SAR ADC。通过增加纹波至比较器输入端的额外路径,将参考纹波满摆幅输入至比较器中;同时设计了消除数模转换器(DAC)模块,对参考纹波进行采样和输入,通过反转纹波噪声的极性,消除参考纹波对ADC输出的影响。该设计将信噪比(SNR)提高到56.75 dB,将有效位数(ENOB)提升到9.14 bit,将积分非线性(INL)从-1～5 LSB降低到-0.2～0.3 LSB,将微分非线性(DNL)从-3～4 LSB降低到-0.5～0.5 LSB。     

基于80C196KB的高速A/D参数测试技术

探讨了一种以80C196KB为核心并利用直方图测试理论实现高速A/D转换器线性度参数的测试技术，为高速A/D转换器线性误差的测试与分析提供了一种有效的方法。     

基于兴趣点方向梯度直方图的图像检索方法

提出了一种基于图像兴趣点方向梯度直方图的检索方法.为了提高检索准确度,首先采用直方图均衡化增强图像对比度,然后利用SURF(Speeded Up Robust Features)检测子检测图像中的兴趣点,以兴趣点为中心,对兴趣点邻域内分块方向梯度直方图进行图像特征描述,最后进行相似性度量.该算法通过直方图均衡化,提取到图像中更丰富的细节信息尤其对于颜色单一与颜色较深的图像,而且算法中充分利用了图像中包含信息量较多的图像兴趣点.实验证明,该算法提高了图像检索的准确度,相比其他算法取得了更好的检索结果.     

一种用于CMOS图像传感器集成ADC的性能测试系统

在CMOS图像传感器中,A／D起着”承上启下”的作用,承接前端传来的信号,转换成数字后输出,其性能指标直接影响着整个系统的优劣。随着ADC速度和精度的提高,如何高效、准确地测试其动态和静态参数是ADC测试研究的重点。文中阐述了ADC的参数及其测试的原理和方法,并基于Labview软件和数据采集卡构建了ADC的软硬件测试平台．实现了低成本、高可靠性的高精度ADC计算机辅助测试系统。     

采用采样开关线性增强技术的12位100 MS/s SAR ADC

提出了一种采用采样开关线性增强技术的12位100 Ms /s SAR模数转换器(ADC)。首先采用了一种基片浮动技术,随着输入信号的变化,采样开关的寄生电容变化减小,总寄生电容降低。其次采用了一种采样开关基片升压技术,降低了采样开关的导通阻抗。最后,采用40 nm CMOS工艺制作了一种12位100 MS/s SAR ADC。测试结果表明,在电源电压1 V下,该ADC的SNDR为64.9 dB,SFDR为83.2 dB,消耗功率为2 mW。该ADC的核心电路尺寸为0.14 μm×0.14 μm。FoM值为13.8 fJ/(conv·step) @Nyquist频率。