▲ADC量化误差
ADC的关键指标包括：
· 静态参数：DNL微分非线性、INL积分非线性
· 动态参数：SNR信噪比、ENOB有效位数、THD总谐波失真、SFDR无杂散动态范围
ADC动静态参数测试挑战
随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提升，以及对于系统灵敏度等要求的不断提升，对于高速、高精度ADC的指标提出了很高的要求，很多ADC芯片的采样率都达到了百MSa/s甚至GSa/s以上。这意味着ADC不仅需要良好的静态性能，而且在比较高的输入信号频率时需要有良好的动态特性。
ADC的动静态性能测试需要借助专业的仪器设备进行检测，对于研发及制造ADC芯片的厂商以及使用ADC芯片制作高速采集板卡的设计工程师而言，如何验证芯片在板级或系统级应用时的真正性能指标变得尤为关键。
客户案例
ADC动静态参数测试
以下是以某公司的4通道14bit垂直分辨率高速ADC为例，对ADC的动静态核心性能进行验证测试。基本的办法是在ADC的输入端输入一个理想的正弦信号，然后对ADC转换后的数据进行采集及FFT频谱分析以及统计分析，最终得到如DNL微分非线性、INL积分非线性、IMD交调失真、SNR信噪比、ENOB有效比特位数、SFDR无杂散动态范围及THD总谐波失真等指标。以下是典型的ADC测试方案：
▲典型的ADC测试方案示意图
以动态性能测试为例，测试ADC芯片的SNDR无杂散动态范围、THD总谐波失真及ENOB有效比特位数等指标，一般需要通过信号发生器产生纯净的正弦波信号，输入到ADC中进行采样，得到的样本数据经过PC端的数据处理，得到动态频谱特性，进而得到相关结果：
▲ADC动态特性测试流程
▲ADC动态特性测试频谱分析及结果
该测试方案的关键在于用于输入ADC芯片或测试板的正弦波足够纯净，才可确保ADC采集转换后数据分析结果的真实性。在面对多通道的模数转换器ADC时，往往需要多路的信号发生器，以往传统的方案是通过多台信号信号发生器或使用功分器进行一路转多路搭建多路的输入信号。这种方案成本高、集成度低，且搭建测试系统时需要同时对多台设备进行控制，系统较为复杂。
此外，ADC测试过程中对时钟频率和各个输入信号的频率比例关系要求非常严格，准确合适的频率可以防止FFT计算时存在频谱泄露，使测试结果更加准确，这就要求对多路输入的正弦波信号需要有严格的频率比例关系。
为解决以上测试痛点，RIGOL推出了DSG5000系列多通道微波信号发生器，单台设备最多可集成8个微波射频通道，输出频率最高可达到20 GHz。DSG5000系列多通道微波信号发生器采用共参考的设计思路，8个微波射频通道可独立设置频率且具备相参特性，可确保输出多个不同频率信号间频率比例关系保持长时间稳定。
