高速 ADC廣泛應用于各個領域。動態(tài)精度要求一直是數(shù)據(jù)采集和處理過程中的核心問題。本課題主要涉及的動態(tài)特性是 A/D轉換器的有效位數(shù)，介紹當前比較實用的A/D轉換器有效位數(shù)的兩種測試方法:正弦曲線擬合法和FFT分析法幾并從理論和實際測量來分析這兩種測試方法，研究這兩種方法求有效位數(shù)的異同。首先從理論上對擬合法求ENOB和FFT法求 ENOB進行分析，討論這兩種方法的等效性，發(fā)現(xiàn)這兩測試種方法在測量對象是正弦波的情況下是等效的。介紹了FFT法求ENOB的具體方法。研究了FFT法的準確性問題，比較了幾種改善 FFT準確性的方法。發(fā)現(xiàn)在一個周期內的點數(shù)較少的情況下，使用加漢寧窗進行數(shù)據(jù)處理后進行 FFT分析，能夠更好地解決 FFT頻譜幅度準確性和頻譜泄漏問題。介紹了理論模擬數(shù)據(jù)的 FFT頻譜分析，分別研究了量化誤差、由放大通路的有限壓擺率所引起的誤差和非線性誤差對信號頻譜的影響以及它們之間的相互疊加后的頻譜。發(fā)現(xiàn)量化誤差對所有諧波分量都有影響，由放大通路的有限壓擺率所引起的誤差只對基波以外奇次諧波分量有影響，而大多數(shù)非線性誤差只對偶次諧波分量有影響，而且，三種誤差共同作用的頻譜效果基本上是各自單獨作用的疊加。介紹了正弦曲線擬合法。采用了圖像直觀擬合以簡化擬合復雜性。此外，還研究了基波二次諧波三次諧波綜合擬合法。對多組實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析表明當信號源二次、三次諧波失真較大時，單純正弦曲線擬合法求出的ENOB值偏低，都小于FFT法的ENOB值。如果采用包含二次諧波三次諧波的綜合擬合法，由于所有二次、三次諧波失真都被排除掉，求出的 ENOB值都偏高，大于FFT法的 ENOB值。由于兩種 FFT法求得的ENOB都是介于由擬合法求得的ENOB的下限值和上限值之間。實驗數(shù)據(jù)基本符合正弦曲線擬合法和 FFT分析法兩種ENOB等效的理論分析結論。還對某自制的含可改變運算放大器硬件的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行動態(tài)精度改進初探。實驗表明減法運算放大器增益帶寬是硬件方法的關鍵。對實驗數(shù)據(jù)的三次諧波的分析表明，在一定頻率范圍內，提高減法運算放大器的增益帶寬能有效減少三次諧波的幅度。實驗還表明FFT平滑也是改進動態(tài)精度的一種有效方法，但如果設定的平滑點數(shù)太多會導致平滑正弦波幅度的減小，使得利用 FFT平滑改進動態(tài)精度受到限制。