在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計與高速通信、信號處理、雷達探測、醫(yī)療成像以及各種工業(yè)自動化應用中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）扮演著至關(guān)重要的角色。ADC負責將模擬信號精確且高效地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便于進行數(shù)字信號處理和數(shù)據(jù)傳輸；而DAC則執(zhí)行相反的功能，它將數(shù)字數(shù)據(jù)流還原為高質(zhì)量的模擬信號，以供實際設備或系統(tǒng)使用。

隨著技術(shù)的不斷進步，尤其是對于5G通信、航空航天及國防等領(lǐng)域的嚴苛要求，高速、高精度、高分辨率以及大動態(tài)范圍的ADC和DAC變得越來越重要。為了深入探究這些關(guān)鍵器件的基礎(chǔ)性能指標，德思特將引領(lǐng)您走進ADC和DAC的靜態(tài)參數(shù)測試世界。本篇文章將為您介紹ADC中的一個關(guān)鍵概念——轉(zhuǎn)換點。

一、介紹

A/D轉(zhuǎn)換器的線性參數(shù)計算（INLE、DNLE等）基于器件的轉(zhuǎn)變點（或跳變點）。為了確定ADC的轉(zhuǎn)變點，應將具有足夠步長的模擬斜坡表征器件的吸納后輸入。根據(jù)測量的代碼可以確定轉(zhuǎn)變點。

德思特ADC測試系統(tǒng)TS-ATX7006和軟件TS-ATView7006有兩種確定跳變點的方法：

● 跳變點搜索方法：算法“搜索”跳變點?？紤]測量代碼在結(jié)果數(shù)組中的位置。

● 代碼排序方法：代碼在結(jié)果數(shù)組中出現(xiàn)的次數(shù)是LSB步長的度量。

（一）跳變點搜索法

搜索從代碼x到代碼x+1(x -> x+1)的跳變點，首先搜索數(shù)據(jù)數(shù)組中代碼x的第一次出現(xiàn)以及數(shù)據(jù)數(shù)組中代碼x+1的最后一次出現(xiàn)，這就是跳變點的搜索數(shù)組。

代碼x和小于代碼x的出現(xiàn)次數(shù)均計入該區(qū)域。跳變點位于首次找到代碼x加上該計數(shù)器值（在該區(qū)域中找到代碼x及更少代碼的次數(shù)）的位置。

開始和結(jié)束時丟失的代碼將通過理想的轉(zhuǎn)換器步驟 (DNLE=0) 進行推斷，并以第一個找到的跳變點作為參考。最后，跳變點是從最后找到的跳變點推斷出來的。所有其他缺失代碼都會導致 DNLE為-1：跳變點位于與其前一個跳變點相同的位置。

噪聲或測量分辨率不足可能導致DNLE小于1 LSB。

舉例說明

1、無噪聲

捕獲的數(shù)字數(shù)據(jù)陣列：

跳變點0→1:

搜索區(qū)域：位置0-11。

計數(shù)：6

跳變點位于位置5至6。跳變點電壓為：

Vtrp=Vstart+count*Vstep-1/2Vstep

其中：

Vstart=提供的斜坡的起始電壓。

startposition=首次找到代碼的位置，此處為位置0。

count=找到代碼0的次數(shù)

Vstep=提供的斜坡的電壓步長。

2、帶有噪聲

捕獲的數(shù)字數(shù)據(jù)陣列：

跳變點0→1:

搜索區(qū)域：位置0-11。

計數(shù)：5

跳變點位于位置4至5。

跳變點1→2:

搜索區(qū)域：位置3-14。

計數(shù)：8（6次代碼1+2次代碼0）

跳變點位于位置10至11。

3、丟失代碼

捕獲的數(shù)字數(shù)據(jù)陣列：

跳變點0→1和0→2:

搜索區(qū)域：位置0-11。

計數(shù)：5

兩個跳變點均位于位置4至5。

（二）排序代碼方法

所有代碼都在數(shù)據(jù)數(shù)組中排序。排序后，數(shù)據(jù)數(shù)組從所有測量代碼0開始，然后是代碼1，依此類推。因此，測量數(shù)據(jù)中代碼的位置不相關(guān)。使用排序代碼方法不會發(fā)生小于-1的DNL錯誤。

示例

排序前捕獲的數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)組：

排序后捕獲的數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)組：

審核編輯 黃宇

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