基于最小二乘算法的ADC正弦擬合測試研究與實現(xiàn).pdf

1、T衄ADCSI小訂EFITTlNGTESTR噩SEARCHANDIT訌PLEMENT厶腰IoNBASEDoNTHELEASTSQUARESALGoRITHMAThesisSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYongCunbaoSupervisedbyProfessorLuShengliSchoolofIntegratedCircu

2、itsSoutheastUniversityApril2013摘要隨著集成電路技術的發(fā)展，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)已經(jīng)成為現(xiàn)代電子設備或電子系統(tǒng)應用中不可或缺的組成部分。但隨著ADC不斷朝著快速和高分辨率兩個方向發(fā)展，其測試成本已經(jīng)成為芯片制造最昂貴的部分。在這種背景下，如何利用快速、精確的測試方法測試并確保ADC的可靠應用變得極為重要。IEEEl2412000標準定義了ADC正弦擬合測試方法，本文在標準方法的基礎上優(yōu)化了ADC正弦波擬合測

3、試方法。因為在實驗過程中采樣時鐘無法做到和輸入信號的同步，所以采樣數(shù)據(jù)存在非相干特性，結(jié)果是輸入信號的頻率估計存在誤差，這最終會導致測試結(jié)果的誤差。本文針對這個問題，通過改進初始頻率的估計，選取以負的過零點作為采集樣本的起始點，以確定長度的樣本區(qū)間內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)作為分析對象，計算出輸入信號精確的初始頻率；另外，通過刪除峰值樣本，對正弦波擬合測試三參數(shù)方法進行了優(yōu)化，對采集樣值進行擬合得到擬合信號更加準確的幅度、相位以及直流分量。在分析原始

4、信號和擬合信號之間的誤差后，基于得到的誤差直接計算待測ADC的有效比特位數(shù)(ENOB)和相關的性能參數(shù)。本文利用MATLAB對16比特的高精度ADC進行仿真，在考慮量化噪聲和ADC的非線性特性情況下，得到的ENOB為134比特。以TI公司提供的ADS8322作為測試對象，利用本文所提的方法進行測試，得到的ENOB為1302比特，標準方法為126比特(芯片手冊值為1316比特)，改進方法得到的測量值比標準方法提高了33％。關鍵詞：模數(shù)轉(zhuǎn)換