高速ADC的性能测试(2)

式中，Ｎ是ＡＤＣ的位数，ｆｓ是采样频率，Ｂ是模拟输入信号的带宽。上式右边第三项表示增加采样频率（过采样）可提高信噪比。

２．２ 有效位数

实际上ＡＤＣ的误差表现为静态及动态非线性误差，并且动态误差随输入信号压摆率的增加而变大。因此实际测量的信噪比要比理论上的小一些。计算有效位数（ＥＮＯＢ）可以从对方程（１）的Ｎ求解得到。

ＥＮＯＢ（Ｎ）＝6.02N 1.76dB 10lg(fs/2B) （２）

采用ＤＥＴ技术时，噪声既包括量化噪声，也包括采样过程中奈奎斯特带宽外的谐波与带宽内信号混迭产生的噪声。另外，因为正弦信号容易产生和便于数学分析，所以在评估ＡＤＣ的动态性能时，它是最常用的信号。

３ 用ＦＦＴ法测试ＡＤＣ信噪比及计算有效位数

ＦＦＴ是从频域测试ＡＤＣ信噪比的方法，步骤如下:

(１)用高精度正弦波输入被测ＡＤＣ,正弦波频率ｆ＝１．８６２５ＭＨｚ，采样频率分别为ｆｓ＝３．７２５ＭＨｚ和ｆｓ＝７．４５ＭＨｚ?熏正弦波频率小于采样频率的一半，保证不会发生混叠。用ＤＳＰ顺序记录ＡＤＣ输出数据。

(２)接着用ＤＳＰ进行ＦＦＴ运算。当数据记录不是包含整数个信号周期时,要加窗函数来抑制频谱泄漏。可选择适当的窗函数，使信号能量集中在主瓣内，主瓣外能量可忽略。

(３)根据ＦＦＴ运算的结果，首先计算信号的有效值。然后取基频和其两旁适当数目的采样值,求它们的平方和的平方根。所需采样的数目由已知的ＡＤＣ的分辨率决定。其余的频率采样值的平方和的平方根作为噪声的有效值，它包括量化噪声、ＡＤＣ的谐波噪声、超越噪声及ＦＦＴ的舍入误差。有了这两个有效值就能计算ＡＤＣ的信噪比（ＳＮＲ）：

ＳＮＲ＝２０ｌｇ(Ｖｓ／Ｖｎ) （３）

其中，Ｖｓ表示信号电平的有效值,Ｖｎ表示噪声电平的有效值。

(４)计算出信噪比后(噪声包括高次谐波失真、杂散波失真和宽带噪声)，根据公式（２）即可计算出Ａ