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模拟技术论文
高速ADC的性能测试
摘要：针对某信号处理机中的高速A/D转换器（ADC）的应用，利用数字信号处理机的硬
件平台，采用纯正弦信号作为输入信号，用数字信号处理器（DSP）控制采样，并将A／
D转换后的数据存储，进行FFT变换，进而来分析ADC的信噪比及有效位数。该测试方法具
有全数字、可编程、精确度高等优点，是较为先进的测试方法。
关键词：AD转换器 信噪比 有效位数 FFT DSP
目前的实时信号处理机要求ＡＤＣ尽量靠近视频、中频甚至射频，以获取尽可能多的
目标信息。因而，ＡＤＣ的性能好坏直接影响整个系统指标的高低和性能好坏，从而使
得ＡＤＣ的性能测试变得十分重要。
ＡＤＣ静态测试的方法已研究多年，国际上已有标准的测试方法，但静态测试不能反
映ＡＤＣ的动态特性，因此有必要研究动态测试方法。动态特性包括很多，如信噪比（
ＳＮＲ）、信号与噪声＋失真之比（ＳＩＮＡＤ）、总谐波失真（ＴＨＤ）、无杂散动
态范围（ＳＦＤＲ）、双音互调失真（ＴＴＩＭＤ）等。本文讨论了利用数字方法对Ａ
ＤＣ的信噪比进行测试，计算出有效位数，并通过测试证明了提高采样频率能改善ＳＮ
Ｒ，相当于提高了ＡＤＣ的有效位数。在本系统中使用了ＡＤ９２２４，它是１２ｂｉ
ｔ、４０ＭＳＰＳ、单５Ｖ供电的流水线型低功耗ＡＤＣ。
１ 测试系统原理
传统的动态测试方法是用高精度ＤＡＣ来重建ＡＤＣ输出信号，然后用模拟方法分析
（如图１所示）。但这样的测试方法复杂、精度低、能测试的指标有限。国外从２０世
纪７０年代起研究用数字信号处理技术对ＡＤＣ进行动态测试，主要方法有正弦波拟合
法[１]、ＦＦＴ法[２～３]、直方图法[４]等，而国内这方面的研究则刚刚起步。
本文介绍的测试系统是利用作者开发的数字信号处理机中的ＤＳＰ及其仿真系统来进
行数据的采集、存储、处理及显示，从而构成可编程、数字化的ＡＤＣ性能测试系
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