|
- UID
- 872339
|
关键字：模数转换器 ADC 标准
我们乘坐的航班刚刚开始下降高度，这时坐在我旁边的一位先生转过头来和我聊起工程学——他看到我在阅读一本工程学期刊。这位邻座的先生说，他是电气与电子工程师协会(IEEE)会员，而他原来的志向就是希望能够成为某个标准委员会的一员。我问他正致力于哪种标准的制定工作—它与电站安全有关。直到飞机在航站楼前停下来，我们才结束了对话，然后分道扬镳。讨论间，我谈到标准非常重要，并以我所在行业的角度告诉他，我是多么吃惊的感到直到2000年我们才有了一个IEEE标准，才能对模数转换器(ADC)的规范和测试方法进行定义。这一点值得我们注意，因为至少在20世纪20年代模数转换便为人们所熟知，而商用ADC的出现却是在20世纪60年代[1]。数十年以来，ADC制造商们都在对这些设备的规范进行定义，并完全独立地各自对这些规范进行测试。自然而然地，形成了一些关于如何测试的“标准”，但仍然没有由实体标准机构发布的标准指导原则。
第一次真正的ADC标准制定工作开始于1980年，最终发布了IEEE1057[2]标准，也即后来的IEEE1241[3]。IEEE1241专门针对ADC器件本身，其与一整套的数据采集或者记录系统完全不同。IEEE1241-2000是第一种真正为ADC组件制造厂商制定的标准；该标准于2010年更新。
图1 理想的ADC传输函数均匀排列各个转移点（宽度刚好为一个最低有效位LSB）
ADC评估的主要任务便是确定其传输函数。理想情况下，一个转换器有一个同图1所示类似的传输函数。图1显示了一个三位转换器的传输函数。在理想的转换器中，每码宽度完全相同，并且可以画一条直线穿过每个代码“高原”的中点。实际上，却并非总是这样—由于实际传输函数不同于理想情况，因此确定转移点和代码宽度对ADC测试和特性描述至关重要。
为了寻找到真正的传输函数，IEEE标准建议使用几个可能的测试步骤和方法。一种方法是利用复杂的伺服环路系统，其要求数模转换器(DAC)拥有比受测ADC更高的分辨率。另一种方法是使用一个正弦波振荡器，但必须具有比受测ADC预计信噪失真比(SINAD)高至少20dB的总谐波失真和噪声(THD+N)。例如，一个理想的16位ADC拥有98dB的信噪比(SNR)且没有失真（毕竟它是理想情况）--那么SINAD就为98dB。要想对该ADC进行测试，要求使用一个–118dB以上THD+N的振荡器。当你观察高分辨率ADC时，如果正弦波发生器无法单独完成任务，则其可能会要求使用滤波来获得纯光谱信号。
|
|
