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使用基于 PC 的低成本數(shù)據(jù)采集板對(duì) ADC 進(jìn)行基準(zhǔn)表征

2512866 2022-11-18 | pdf | 146.7KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 越來(lái)越復(fù)雜，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中分析和表征這些設(shè)備變得越來(lái)越困難。提高 ADC 表征徹底性的一種方法是使用 PC 自動(dòng)執(zhí)行基準(zhǔn)測(cè)試。這種方法有許多優(yōu)點(diǎn)，只需很少的額外努力即可產(chǎn)生。使用自動(dòng)化代替手動(dòng)測(cè)試的最重要好處是在表征過(guò)程中更早地獲得轉(zhuǎn)換器性能的更完整視圖。此外，一旦系統(tǒng)就位，設(shè)計(jì)矢量來(lái)調(diào)試甚至復(fù)雜的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤通常都很簡(jiǎn)單。隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 越來(lái)越復(fù)雜，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中分析和表征這些設(shè)備變得越來(lái)越困難。提高 ADC 表征徹底性的一種方法是使用 PC 自動(dòng)執(zhí)行基準(zhǔn)測(cè)試。這種方法有許多優(yōu)點(diǎn)，只需很少的額外努力即可產(chǎn)生。使用自動(dòng)化代替手動(dòng)測(cè)試的最重要好處是在表征過(guò)程中更早地獲得轉(zhuǎn)換器性能的更完整視圖。此外，一旦系統(tǒng)就位，設(shè)計(jì)矢量來(lái)調(diào)試甚至復(fù)雜的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤通常都很簡(jiǎn)單。PC 可用于自動(dòng)表征 IC 的方式有多種。它們的范圍從使用簡(jiǎn)單的并行端口接口來(lái)操縱控制位，到閉環(huán)伺服系統(tǒng)來(lái)全面表征設(shè)備性能的各個(gè)方面。下面的討論將主要集中在表征 MAX1115-MAX1119 8 位逐次逼近寄存器 (SAR) ADC 的方法上。該方法足夠準(zhǔn)確，可用于表征分辨率高達(dá) 12 位的類(lèi)似轉(zhuǎn)換器。PC 可用于自動(dòng)表征 IC 的方式有多種。它們的范圍從使用簡(jiǎn)單的并行端口接口來(lái)操縱控制位，到閉環(huán)伺服系統(tǒng)來(lái)全面表征設(shè)備性能的各個(gè)方面。下面的討論將主要集中在表征 MAX1115-MAX1119 8 位逐次逼近寄存器 (SAR) ADC 的方法上。該方法足夠準(zhǔn)確，可用于表征分辨率高達(dá) 12 位的類(lèi)似轉(zhuǎn)換器。Electronic DesignElectronic Design雜志上發(fā)表的文章“PC 為經(jīng)濟(jì)有效的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)提供關(guān)鍵”一文涵蓋了與使用并行和串行端口表征設(shè)備相關(guān)的許多問(wèn)題。雜志上發(fā)表的文章“PC 為經(jīng)濟(jì)有效的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)提供關(guān)鍵”一文涵蓋了與使用并行和串行端口表征設(shè)備相關(guān)的許多問(wèn)題。系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置為表征 MAX1115，使用了 National Instruments 的高速數(shù)字 I/O 卡 (PCI-DIO-32HS) 和定制表征板。PCI-DIO-32HS 32 通道數(shù)字 I/O 板可用于以 20MHz 的速率將矢量流式傳輸?shù)剑ɑ驈模㏄C 硬盤(pán)，從（或到）自定義特性板。特性板的示意圖如下所示。(PDF, 308k)圖 1。為表征 MAX1115，使用了 National Instruments 的高速數(shù)字 I/O 卡 (PCI-DIO-32HS) 和定制表征板。PCI-DIO-32HS 32 通道數(shù)字 I/O 板可用于以 20MHz 的速率將矢量流式傳輸?shù)剑ɑ驈模㏄C 硬盤(pán)，從（或到）自定義特性板。特性板的示意圖如下所示。(PDF, 308k)圖 1。原理圖左側(cè)的六個(gè) MAX541 是 16 位串行 DAC。它們用于提供被測(cè)設(shè)備 (DUT) VDD 電源電壓/參考電壓和兩個(gè)輸入信號(hào)。此外，還提供了一個(gè)輸入電平轉(zhuǎn)換器電源，用于調(diào)整進(jìn)入 DUT 的數(shù)字輸入電壓擺幅，以及輸入信號(hào) DAC 參考電壓。緊鄰 DAC 右側(cè)的設(shè)備是 OP27 緩沖放大器。OP27 是一款高精度運(yùn)算放大器，可為每個(gè) DAC 提供高達(dá) 10mA 的驅(qū)動(dòng)電流，而 DAC 的 16 位性能僅略有下降。原理圖頂部的電路是輸入電源調(diào)節(jié)和調(diào)理，以及 MAX6341，一個(gè) 4.096V 精密電壓基準(zhǔn)。原理圖右側(cè)是串并移位寄存器、串聯(lián)終結(jié)器、原理圖左側(cè)的六個(gè) MAX541 是 16 位串行 DAC。