ADC主要的測(cè)試指標(biāo)分為靜態(tài)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)兩類：靜態(tài)指標(biāo)，包括INL、DNL；動(dòng)態(tài)指標(biāo)，主要是基于SFDR，在此基礎(chǔ)之上計(jì)算的ENOB（有效位數(shù)）。盡量言簡(jiǎn)意賅吧。

ADC的測(cè)試方法，其實(shí)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是輸入和輸出，輸入怎么給？輸出怎么測(cè)？怎么計(jì)算？以及換算到spec。輸入主要是兩部分：數(shù)據(jù)和clk。大家知道ADC的數(shù)據(jù)和clk都用什么給信號(hào)嗎？

聽(tīng)眾答：ADC的數(shù)據(jù)是指輸入的模擬信號(hào)嗎？

任老師：哈哈，是的，信號(hào)發(fā)生器；然而對(duì)于ADC，尤其是高精度的ADC，最關(guān)鍵的是信號(hào)源的選擇，這里需要的是高精度的信號(hào)源，也就是說(shuō)信號(hào)源的動(dòng)態(tài)范圍要高于被測(cè)ADC兩個(gè)精度位以上，這是關(guān)鍵之一。第二，就是信號(hào)源和clk的同步。

接著，我們來(lái)看輸出，ADC輸出的是digital信號(hào)，也就是說(shuō)輸出采樣到的是數(shù)字信號(hào)。但是ADC的動(dòng)態(tài)參數(shù)表示都是基于頻譜分析的方法。也就是說(shuō)要將輸出、采樣到的數(shù)字信號(hào)用FFT變換到頻域，這就是大家看到ADC的測(cè)試程序?yàn)槭裁粗骱瘮?shù)是FFT 函數(shù)的原因。我記得我們當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室測(cè)得，10bit以上ADC，都至少是1024點(diǎn)。

聽(tīng)眾問(wèn)：或者轉(zhuǎn)到頻域，頻率精度到什么精度才合適？

任老師：實(shí)測(cè)的時(shí)候，你有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)FT點(diǎn)數(shù)選的少，測(cè)試結(jié)果會(huì)好，不知大家有沒(méi)有碰到過(guò)這種情況？嗯，但其實(shí)這是一種假象。你想10bit ADC輸出的全位分辨率就是1024，如果沒(méi)有采到1024個(gè)點(diǎn)，說(shuō)明丟失了部分?jǐn)?shù)據(jù)，不能真實(shí)反映ADC的性能。所以大家測(cè)試的時(shí)候，不能追求偶爾測(cè)到一個(gè)好的spec, 而應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注自己的測(cè)試方法和計(jì)算方法，是否真實(shí)反映了芯片的性能。

剛剛講了動(dòng)態(tài)指標(biāo)，靜態(tài)指標(biāo)就相對(duì)容易，用高階的數(shù)字萬(wàn)用表，不是手持的那種哦，是專業(yè)的可編程的6位半的萬(wàn)用表，把輸出全部采下來(lái)，使用簡(jiǎn)單公式就可以計(jì)算出INL和DNL，這個(gè)就不會(huì)用錯(cuò)。動(dòng)態(tài)指標(biāo)SFDR和ENOB會(huì)由于FFT取樣點(diǎn)數(shù)的變化而變化；但I(xiàn)NL和DNL算出來(lái)什么就是什么，沒(méi)有數(shù)字轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。數(shù)據(jù)頻率是ADC可以接受的最大輸入信號(hào)的頻率，比方說(shuō)100M；而時(shí)鐘頻率是采樣率，比方說(shuō)1GS/s。我們?cè)趯W(xué)校的時(shí)候，可能覺(jué)得測(cè)到一個(gè)好的spec發(fā)個(gè)paper就好了；但是工作之后就不一樣了。芯片到底怎么樣，你心里能沒(méi)點(diǎn)底數(shù)么？我用一張圖總結(jié)一下最基礎(chǔ)的ADC，尤其特指并口ADC的測(cè)試基礎(chǔ)方法；后面我們?cè)僬劥贏DC。

聽(tīng)眾問(wèn)：6位半萬(wàn)用表測(cè)ADC？應(yīng)該是DAC吧？

任老師：是ADC哦，ADC輸出的digital, 用萬(wàn)用表可以測(cè)到；DAC輸出的是analog,是連續(xù)的模擬信號(hào)，直接用頻譜儀就可以看了。看這張圖，其實(shí)動(dòng)態(tài)指標(biāo)全部都是用邏輯分析儀采集。剛才說(shuō)INL和DNL大家如果覺(jué)得邏輯分析儀復(fù)雜的話，用萬(wàn)用表也可以完成。但是動(dòng)態(tài)指標(biāo)就必須得用邏輯分析儀采集了。哦，漏了一點(diǎn)，信號(hào)源和ADC的輸入之間，要接帶通濾波器，把頻點(diǎn)選出來(lái)。

Times問(wèn)：用邏輯分析儀抓出來(lái)的數(shù)據(jù)，放到MATLAB里分析，以前adi有MATLAB例程。

任老師：Times 對(duì)！專業(yè)！所以大家測(cè)試ADC的時(shí)候，有一個(gè)必須的投入，就是得多買幾個(gè)質(zhì)量好的滾降系數(shù)高的帶通濾波器。帶通濾波器推薦大家用那個(gè) mini circuits, 上次分享的李瑋韜，是我的閨蜜，她在我們實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，我們老師給她出錢買了好多好用的帶通濾波器，嘿嘿。因?yàn)檎麄€(gè)信號(hào)通路上，如果信號(hào)源質(zhì)量特別好，特別純凈；ADC的能力也很好，但是帶通濾波器濾不凈，引入雜波，就得不償失了。

大家好，剛才我發(fā)的那個(gè)最后一張圖片大概就是最上面的一個(gè)總結(jié)。這個(gè)是典型的一個(gè)并口，就是并口的ADC，因?yàn)槿绻俚脑捖脑?，我們傳統(tǒng)都是采用并口輸出碼，那接下來(lái)呢，我會(huì)講一點(diǎn)串口。因?yàn)槿豪锶绻蠥D的大神，就知道現(xiàn)在公司里面做的。高速的ADC用的都是串口，并口已經(jīng)是一種，就是比較早一點(diǎn)的技術(shù)。

串口就是這樣子的哈。JESD204B是SerDes的接口規(guī)范。

聽(tīng)眾問(wèn)：以12位ad為例，即便輸入穩(wěn)定電平，噪聲本身可能就會(huì)引起低2位的跳動(dòng)，如何能夠用萬(wàn)用表測(cè)到準(zhǔn)確的INL DNL呢？

任老師：大家現(xiàn)在看到ADI做出來(lái)的新的2GS/s以上的ADC/DAC都是這種接口的了，很高級(jí)~~我換算一下啊，6位半的萬(wàn)用表就是可以測(cè)到小數(shù)點(diǎn)之后6位半。如果10bit ADC, 輸入1V，最小格是1/1024，那4位半的萬(wàn)用表就夠了。

聽(tīng)眾問(wèn)：lsb，并不是絕對(duì)值。

任老師：哦~~ 那你說(shuō)的噪聲是來(lái)源于哪里呢？電源？AD本身，還是輸入源？哈哈，那等一下我們?cè)儆懻撨@個(gè)哈。

SerDes的信號(hào)，大家看到和并口主要的區(qū)別是在發(fā)送端和接收端上的并串/串并轉(zhuǎn)換、8b/10b編碼，差分驅(qū)動(dòng)幾個(gè)模塊.雖然大家設(shè)計(jì)的時(shí)候在這幾個(gè)部分都要花很大的精力，可是在測(cè)試的時(shí)侯，就變成了一個(gè)黑盒子，主要考慮的還是如何把輸入信號(hào)給進(jìn)去、時(shí)鐘怎么同步、怎么把輸出信號(hào)采集出來(lái)三大問(wèn)題了。

我長(zhǎng)話短說(shuō)，

關(guān)于Serdes測(cè)試的時(shí)候，和并口測(cè)試的不同，大家看這張ppt ~好在Serdes的測(cè)試方法現(xiàn)在也都是十分成熟的了，主要的ADC設(shè)計(jì)公司用的方法大致相同。

聽(tīng)眾問(wèn)：感覺(jué)其中時(shí)鐘PLL是個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。你們keysight出一個(gè)支持204B的接口的邏輯分析儀選件就好了。對(duì)測(cè)試工程師來(lái)說(shuō)看到的就是被測(cè)數(shù)據(jù)。

任老師：你說(shuō)的對(duì)。Serdes和剛才的并口測(cè)試相比，輸入信號(hào)沒(méi)變，還是用高純度的信號(hào)源，高純度、單頻點(diǎn)源，就是ADC輸入的唯一需求，一旦擁有，別無(wú)所求，差別在于輸出部分，其實(shí)就是支持204B的接口的邏輯分析儀 .被大家猜中了結(jié)局。

聽(tīng)眾問(wèn)：204b接口的adc測(cè)試時(shí)可不可以用帶高速口的FPGA？

任老師：可以的只要接口匹配，精度足夠，就可以采樣率夠，和時(shí)鐘可以同步。你們自己設(shè)計(jì)的FPGA板嗎？測(cè)多少bit的ADC？

聽(tīng)眾問(wèn)：ADC數(shù)字輸出的？

任老師：萬(wàn)用表是測(cè)DAC，給輸入。沒(méi)有測(cè)ADC的。FPGA 和邏輯分析儀的道理一樣的，都是數(shù)據(jù)采集板。

聽(tīng)眾問(wèn)：DNL vs Noise，INL vs SFDR

任老師：就是我記得我們實(shí)驗(yàn)室以前用FPGA 的時(shí)候，一直沒(méi)搞定時(shí)鐘同步。