一种模拟数字转换器测试方法与流程

1.本发明涉及模拟数字转换器技术领域，具体为一种模拟数字转换器测试方法。


背景技术：

2.模拟数字转换器，是把经过与标准量(或参考量)比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器，简称adc或a/d转换器。模数转换过程包括量化和编码，量化是将模拟信号量程分成许多离散量级，并确定输入信号所属的量级，编码是对每一量级分配唯一的数字码，并确定与输入信号相对应的代码。现有技术之中模拟数字转换器的使用十分的广泛，因此对于模拟数字转换器的测试十分的有必要。
3.现有技术之中对于模拟数字转换器的测试操作十分的不便，极易导致误差，并且无法很好的对模拟数字转换器进行量化的体现与处理，从而无法很好的对模拟数字转换器的测试操作。基于以上的原因，本发明提出一种模拟数字转换器测试方法来解决现有技术的不足。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题在于克服现有技术的测试不便和效果差的缺陷，提供一种模拟数字转换器测试方法。所述一种模拟数字转换器测试方法具有测试方便和实现测试结果量化等特点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模拟数字转换器测试方法，包括以下步骤：
6.步骤s1：选定测试的模拟数字转换器和测试系统；
7.步骤s2：信号的输入，模拟信号源产生幅度，并对模拟数字转换器的每个最低有效位进行等分；
8.步骤s3：通过测试系统对模拟数字转换器的数据进行收集；
9.步骤s4：对收集的测试数据进行差分非线性度分析，得到模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点；
10.步骤s5：根据得到的模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点，对模拟数字转换器的整体非线性度分析，得到模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点上对应的模拟值；
11.步骤s6：对得到的模拟值进行失调误差分析；
12.步骤s7：通过得到的失调误差值，对模拟数字转换器进行增益误差分析，最后通过对增益误差值的分析，便可得出模拟数字转换器的性能。
13.作为本发明的进一步方案，所述步骤s1中的模拟数字转换器为12位tlc2543模数转换器，测试系统为j750大型数模混合测试系统平台。
14.作为本发明的进一步方案，所述步骤s2中程控模拟信号源产生幅度为模拟数字转换器满量的模拟斜坡信号，将模拟数字转换器的每个最低有效位进行n等分，其中，n为非负
整数，且n＞0。
15.作为本发明的进一步方案，所述步骤s3中对模拟数字转换器的每个最低有效位的理想码宽数据进行收集。
16.作为本发明的进一步方案，所述步骤s4的中差分非线性度分析中，通过公式：
17.中差分非线性度(dnl)＝(实际码宽
‑
理想码宽)/1lsb
18.计算出模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点；其中，lsb为模拟数字转换器的最低有效位所表示的量。
19.作为本发明的进一步方案，所述步骤s5中整体非线性度分析中，通过公式：
20.整体非线性度(inl)＝dnl〔i〕 dnl〔i
‑
1〕
……
dnl〔0〕＝∑dnl〔i〕
21.计算出模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点上对应的模拟值；其中，dnl为中差分非线性度，i为最低有效位组数，且i为非负整数，i≥1。
22.作为本发明的进一步方案，所述步骤s6的失调误差的计算方法为：用模拟数字转换器的第一个最低有效位输出的实际输入模拟值减去1/2个最小有效位(lsb)大小再减去理想的0代码输人模拟值。
23.作为本发明的进一步方案，所述步骤s7中增益误差的分析步骤如下：
24.a、将传输函数的失调误差修正为0；
25.b.2002、用模拟数字转换器的传输函数上的理想增益点上的电压值减去实际增益点上的电压值，便得到增益误差。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1、本发明利用通用性测试平台，充分的利用现有技术实现对模拟数字转换器进行测试操作，便于对模拟数字转换器的测试数据的收集和分析，使得测试方便。
28.2、通过对模拟数字转换器测试数据进行分析，可以实现对模拟数字转换器测试结果的量化处理操作，从而可以方便且准确的测试出模拟数字转换器质量。
附图说明
29.图1为本发明测试流程图；
30.图2为本发明数字输出码对应的模拟采集点图；
31.图3为本发明差分非线性度分析测试示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1
‑
3，本发明提供一种技术方案：一种模拟数字转换器测试方法，包括以下步骤：
34.步骤s1：选定测试的模拟数字转换器和测试系统。该步骤中的模拟数字转换器为12位tlc2543模数转换器，测试系统为j750大型数模混合测试系统平台。
35.步骤s2：信号的输入，模拟信号源产生幅度，并对模拟数字转换器的每个最低有效
位进行等分。具体的，该步骤中程控模拟信号源产生幅度为模拟数字转换器满量的模拟斜坡信号，将模拟数字转换器的每个最低有效位进行n等分，其中，n为非负整数，且n＞0。
36.步骤s3：通过测试系统对模拟数字转换器的数据进行收集。如图3所示，该步骤中对模拟数字转换器的每个最低有效位的理想码宽数据进行收集。
37.步骤s4：对收集的测试数据进行差分非线性度分析，得到模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点。该步骤的中差分非线性度分析中，通过公式：
38.中差分非线性度(dnl)＝(实际码宽
‑
理想码宽)/1lsb
39.计算出模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点；其中，lsb为模拟数字转换器的最低有效位所表示的量。如图3所示，在实际测试中，如果dnl值如果大于1，那么这个adc甚至不能保证是单调的，输入电压增大，在某个最低有效位的点数值反而会减小。
40.步骤s5：根据得到的模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点，对模拟数字转换器的整体非线性度分析，得到模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点上对应的模拟值。该步骤中整体非线性度分析中，通过公式：
41.整体非线性度(inl)＝dnl〔i〕 dnl〔i
‑
1〕
……
dnl〔0〕＝∑dnl〔i〕
42.计算出模拟数字转换器的每个最低有效位的数值点上对应的模拟值；其中，dnl为中差分非线性度，i为最低有效位组数，且i为非负整数，i≥1。测试时，inl表示了模拟数字转换器在所有的数值点上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是，输出数值偏离线性最大的距离。
43.步骤s6：对得到的模拟值进行失调误差分析。该步骤中的失调误差的计算方法为：用模拟数字转换器的第一个最低有效位输出的实际输入模拟值减去1/2个最小有效位(lsb)大小再减去理想的0代码输人模拟值。
44.步骤s7：通过得到的失调误差值，对模拟数字转换器进行增益误差分析，最后通过对增益误差值的分析，便可得出模拟数字转换器的性能。具体的，该步骤中增益误差的分析步骤如下：
45.a、将传输函数的失调误差修正为0；
46.b.2002、用模拟数字转换器的传输函数上的理想增益点上的电压值减去实际增益点上的电压值，便得到增益误差。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
48.如上所述，便可很好的实现本发明。