ADC与DAC-动态性能测试课件

ADC与DAC衡量指标：静态指标：DNL,INL;动态指标：SNR,SINAD,THD,ENOB,IMD,etc.ADC与DAC衡量指标：1动态指标（1）静态指标反映的特点有限，主要是慢速变化特性，也称之为DC传输特性，对于高速D/A,A/D来说，更需要AC传输特性来表征，反映不同频率信号的响应。主要反映了D/A,A/D器件的高速工作情况下的性能，诸如，VEDIODAC,TXDAC，TXADC等，动态指标（1）静态指标反映的特点有限，主要是慢速变化特性，2动态指标（2）SNR:SignaltoNoiseRatioSINAD:SignaltoNoiseAndDistortionRatioTHD:TotalHarmonicDistortionENOB:EffectiveNumberOfBitsSFDR:Spurious-FreeDynamicRangeTwo-toneIMD……..动态指标（2）SNR:SignaltoNoise3FrequencyDomainAnalysis

Ft(M)FrequencyMagnitudeSH2H3H4H5NoiseHarmonicsFundamentalSignalSpuriousFrequencyDomainAnalysisFtFr4动态特性的测试方法（1）对于DAC来说，相对简单一些，通过编程产生单频信号，然后将输出的信号发送到频谱分析仪。动态特性的测试方法（1）对于DAC来说，相对简单一些，通过编5动态特性的测试方法（2）DUT(ADC)AnalogSourceDigitalCaptureDataProcessing(FFT)SinusoidalWaveFrequencySpectrum

nbitsClockSource动态特性的测试方法（2）DUTAnalogDigitalDa6RXADC测试环境要求（1）Inputsignalrequests：1：Qualityofsignal：SNR,THD…….2：Amplitude,frequencyandcommonvoltageofsignal.3：fourorthogonaldifferentialsignals；RXADC测试环境要求（1）Inputsignalre7RXADC测试环境要求（2）Howtoselectsamplenumbers-----coherentsamplingFin/Fsample=Ncycle/Nrecord,Fin:PeriodicinputsignalFsample:SamplingfrequencyoftheADCNcycle:IntegernumberofcycleswithinthesamplingwindowNrecord:NumberofdatapointsinthesamplingwindoworFFTRXADC测试环境要求（2）Howtoselects8CoherentsamplingCoherentsampling9UncoherentsamplingUncoherentsampling10WindowingWindowing11RXADC测试环境要求（3）在rxadc的测试中，Fin=Ncycle*Fsample/Nrecord

Fin(kHz)Fsamp(kHz)NrecordNcycle10.3819270.8336002340.1736270.8336008960.0347270.833600133RXADC测试环境要求（3）在rxadc的测试中，Fin12RXADC测试环境要求（4）Spectralleakage

samplesequencenotmeetscoherentsamplingWindowingminimizesspectralleakageRXADC测试环境要求（4）Spectralleakag13WindowfunctionWindowtypes:Rectangular,Hamming,Hanning,Blackman……Howtoselectwindowfunction:1:-3dBbandwidth;2:-6dBbandwidth3:maximumside-lobelevel4:side-loberoll-offrateBlackmanwindows----singletonetestWindowfunctionWindowtypes:14WindowsfunctionWindowsfunction15WindowsfunctionWindowsfunction16Calculation(1):FFTPs=sum{Pf(m-k):1:Pf(m+k)};Pdc=sum{Pf(1:k)};Ph=sum{Ph(2:n)};Ph(i)=sum{Ph(i-1:i+1)};Pn=sum(Pf)-Ps-Pdc–Ph;Signalbin的选择：Calculation(1):FFT17Calculation(2):FFTS/N=10*log(Ps/Pn);SINAD=10*log[Ps/(Pn+Ph)];THD=10*log(Ph/Ps);SFDR=10*log[Ps/Pmax.spuriousLevel]；ENOB=(SINAD-1.763)/6.02Calculation(2):FFTS/N=18SignalbinS/N=10*log(Ps/Pn);=====S’/N’=10*log[Ps(1+<>)/Pn(1-10%)]=10*log[10/9]+log(Ps/Pn)=0.46+S/NSignalbinS/N=10*log(Ps19I/QmatchAnidealsinusoidalI/Qsignalpair:

y(t)=

Aexp(i(ωt+φ))

=

Acos(ωt+φ)

+

iAsin(ωt+φ)

I/QmatchAnidealsinusoidalI20I/QmismatchAmplitudemismatchαandphasemismatchε:y(t)

=

Acos(ωt+φ)

+

iαAsin(ωt+φ+ε)=0.5(1+αexp(iε))Aexp(i(ωt+φ))

+

0.5