模数转换器（ADC）检测：核心检测项目详解

一、静态参数检测

1. • 目的：检测零输入时输出码的偏差。
   • 方法：输入0V电压，测量输出码与理想值（通常为中间码）的差值。
   • 设备：高精度电压源、数字万用表。
2. • 目的：检测满量程输入时的输出偏差。
   • 方法：输入参考电压（Vref），测量输出码与理论最大值（如2^N-1）的差异。
3. • 目的：评估实际转换曲线与理想直线的最大偏差。
   • 方法：逐点输入递增电压，记录输出码，计算与理想值的差值。
   • 标准：通常以LSB（最低有效位）为单位，要求小于±0.5 LSB。
4. • 目的：检测相邻码之间的步进误差。
   • 方法：计算实际步进电压与理想步进（1 LSB）的差异。
   • 合格标准：DNL < ±1 LSB（避免丢码）。

二、动态参数检测

1. • 目的：量化信号与噪声的功率比。
   • 方法：输入满幅正弦波，通过FFT分析输出频谱，计算SNR。
   • 设备：低失真信号发生器、高速示波器。
2. • 目的：检测谐波失真对信号的影响。
   • 方法：测量基波与谐波成分的功率比，通常要求THD < -60 dB。
3. • 公式：ENOB = (SNR - 1.76 dB) / 6.02
   • 意义：反映ADC实际可用精度，受噪声和失真影响。
4. • 影响：在高速ADC中，时钟抖动会导致采样时间误差。
   • 测试方法：输入高频正弦波，通过统计时间偏差计算抖动值。

三、功能与环境适应性检测

1. • 目的：测试ADC对电源波动的抗干扰能力。
   • 方法：改变电源电压，观察输出码的变化。
2. • 测试条件：在高温（如85°C）和低温（-40°C）下重复静态参数测试。
   • 参数：偏移/增益误差的温度系数（ppm/°C）。
3. • 方法：向相邻通道输入高频信号，检测目标通道输出的干扰幅度。
4. • 内容：SPI/I2C时序测试、数据输出格式验证。

四、测试设备与标准

• 关键设备：精密信号源、频谱分析仪、高分辨率示波器、温控箱。
• 参考标准：IEEE 1241（ADC测试标准）、IEC 60748（半导体器件规范）。
• 自动化测试：利用LabVIEW或Python脚本实现批量测试，提高效率。

五、测试报告与

• 测试条件（温度、电源电压等）。
• 各项目实测数据与规格书对比。
• 不合格项分析及改进建议。