高速高精度DAC关键性能测试方法研究

所 ￣（ ＮＤＰ或 ＳＮＡＤ１ Ｓ ． Ｉ ：跟ｓ ＮＲ的计 算 数 ， 可 以 搭 建 如 图 １ 示 的 测 试 系
方 法 一 样 ， 只是 将谐 波 分 量 也 计 算 统 。测 试 系 统 使 用 数 字 输 入 输 出系
在 噪声 内。４ 伞谐 波 失真 （ＨＤ ：和 ． Ｔ ）
ｓＮ 相 似 ，但 它 只包 含 谐 波 分 量 Ｉ ＡＤ 不 包 含 噪 声 。 在 这 个 比值 计 算 中 ，
验 证 过程 中使用 直 流 仪表 （ Ｄ ） Ｈ ＶＳ为 精 度 Ｄ Ｃ的测 试 中 ，更 重要 的是 要 否能 在 所 需 的 时 间稳 定 下 来 是 测 试 Ａ
被 测 器 件 提 供 电源 并 测量 被 测 器 件 保 证 信 号 采 集 的 正 确 ，能 够 『 确 地 是 否成功 的关 键 。 伟
基 波 或 载 波 分 量 与 其 他 非 基 波 和 载 与 所 有 噪 声 分量 之 和 的 比 值 。 Ｓ 率 就 会 下 降 ；在 数 字 传 输 系 统 中 ， ＮＲ
波 的最 大 杂 波频 率 分 量（ 以是 谐 波 可 通过 给 Ｄ 施 加 一 个 满 量 程 的 正 误 码 率 就 会 提 高 。在 音 频 系统 中 ， 可 ＡＣ
图２ ：不 同负 载 的 阶 跃 响 应
分 量 。 上 述 参 数 将 直 接 影 响 ＤＡＣ 图３：在 测试 系统 中加 入 缓 冲 器 。
４ 集成 电路应用 ２ｌ
设计诀 窍
ＴＥＣＨＮＩ ｃＡＬ ＫＮ。Ｗ Ｈ 。ｗ
图４：缓 冲 器 电 路
统（ Ｉ ） 被测 器 件 提 供 数 字 信 号 信号与时钟信号 的时序关 系 ；另一 ＤＳＯ 为
需 的 ＤＡＣ，主 要 关 注 以 下 性 能 指 除 基波 分 量 以及 所 有 谐 波分 量 后 剩 在 系 统 中的 表 现 。 比如 在 视 频 应 用
标 ：１ 无 杂 波 动态 范 同（ Ｆ ． Ｓ ＤＲ） ：指 下 部 分就 是 噪声 ，Ｓ ＮＲ是 基 波 分量 中 ， 如 果 Ｓ ＤＲ 小 ，颜 色 的 分 辨 Ｆ 偏
在 的问题
不 确 定 的 负 载 ，导 致 不 能 确 定 内置 （ｃｉｅｂ ｆ ｒ 解决 驱动 负载不 确定 ａｔ ｕｆ ） ｖ ｅ来 在 一 定 的时 间 内稳 定 下来 。这 样 系
（ 接４ 页 ） 下 ６
Ｆ Ｔ图 Ｆ
ｓ ｌ
在 对 ＤＡＣ进 行 测 试 时 ， 一 方 ＡＤＣ采集 时 ，ＤＡＣ输 ｍ 信号 是 否 已 的问 题 ，可 以 有 效地 保 证 ＤＡＣ 片 芯
的功 耗 ，使 用测 试 设 备（Ｐ ） 被 复现所需的信号。 Ｐ ＭＵ 对 测 器 件 漏 电流 和参 考 电 压等 参 数 进
行 量测 。 由于使用 ＡＤＣ 模数 转换 器） （ 采集 ＤＡＣ 态性 能测试 的解决 方案 动
Ｄ Ｃ Ａ 的信 号时 ，不 同 的Ａ Ｃ 着 不 Ｄ 有
求 。 而 对 于设 计人 员 来 说 ，如 何 测 试 、 验 证 ＤＡＣ真 正 的 性 能 指 标 非
常重 要 ，本 文将 专 门 对 高 速 高 精 度
ＤＡＣ的测试 方法进 行探讨 。
Ｄ Ｃ Ａ 的主要 参数和 常 用的测 试方法
对 于 视 频 和无 线 通讯 等 应 用 所
图１ ：Ｄ Ｃ测 试 系 统 Ａ
为 了能 够 正 确 评 价 高 速 高 精 度
同 的输 入 电容 。 所 以 一 般 测 试 过 程 ＤＡＣ芯 片 的 动 态 参 数 ， 在 常 用 的 高 速 高 精 度 ＤＡＣ测 试 的 关 键 点及 存 中 不 叮避 免 地 在 ＤＡＣ的输 Ｈ 端 带 来 测 试 系 统 中 ，通 过 加 入 有 源 缓 冲器 ｛
设计 诀 窍Βιβλιοθήκη Baidu
ＩＨｃ ｗ ｗ Ｎ Ｌ。 。 Ｔ ＩＫ Ｈ Ｅ ＡＮ Ｃ
高速高精度Ｄ Ｃ Ａ 关键性能测试 方法研究
本 文介绍 了高速 高精 度Ｄ Ｃ的测试方 法 ，并针对 测试 中遇到的具体 问题 ，提 出了在测试动态 参数方 Ａ 面 的解 决 办法 ，而 且 以实 际 测试 证 明 了该 方 法 的有 效 性 。
■ 俞 慧 月 邵博 闻 刘芸 易伟 上 海 硅 知 识产 权 交易 中心
随着无 线局 域 网（ Ａ 技 术 、 ＷＬ Ｎ） 移 动 通 信 技 术 和 集 成 电 路 技 术 的 快
速 发 展 ，对 高 速 高 精 度 模 数 转 换 器
（ ＤＡＣ） 的性 能 指 标 提 出 ｒ很 高 的 要
抓取被测器件的输ｆ信号并量化 ， 』 ｊ
由图３ 以看 出 ，同样 的ＤＡＣ 可 驱
激励 ，再使 用 数字 量 化 器（ ｇｔ ｅ１ 方 面要 保 证 信 号 传 递 的质 量 和 完 整 动下 ，不 同 的 负 载 有 着不 同 的稳 定 Ｄｉｉ ｚ ｒ ｉ 性 ，这 对 测 试 电路 板 的设 计 、制 造 时 间 ，负 载 越 大稳 定 时 间越 慢 ，而 并 且 分 别 存不 同频 点 进 行 验 证 ，在 就 提 出 了一 定 的 要 求 ；而 在 高 速 高 在 ＤＡＣ的 动态 性 能 测 试 中 ，芯 片是
或失真波） 的比值 ，单位是ｄ 。２ 信 弦 波 数字 代码 冉 分 析其 输 出 波 形 的 Ｔ 偏 大 ，则 导致 杂音 的产生 。 Ｂ ． ＨＤ
噪 ［（ ＮＲ ：ＤＡＣ的输 出经过 滤波 滤 频 率 特 性 得 到 。 ３ 信 号 与 噪 声 谐 波 ＬＳ ） ．
一
般 来 说 ， 为 了 测 试 以 上 参
基 波 分量 是 分 母 而 不 是 分 子 。ＤＡＣ
阶跃 响应
的输人为一个正弦波的数字代码 ； 其 输 出是 阶 梯 状 的 正 弦 波 输 出 ，需 要通过一个滤波器进行平滑处理 。 经 滤 波 后 的 输 出 波 形再 在 颁 域 进 行
分 析 ，寻 找 与 基 波 频 率 相 关 的 谐 波