ADC - Parámetros Dinámicos
Parámetros Dinámicos
Los parámetros dinámicos de un ADC principalmente incluyen:
- Relación Señal-Ruido (SNR)
- Distorsión Armónica Total (THD)
- Relación Señal-Ruido y Distorsión (SINAD)
- Error de Intermodulación (IM)
Relación Señal-Ruido (SNR)
La Relación Señal-Ruido (SNR) de un ADC se define como la relación entre la Potencia de la Señal Medida RMS (excluyendo la Distorsión Armónica) y la Potencia del Ruido RMS:
Dado que el SNR es una relación de potencia, el valor \(20\) en la ecuación representa el cuadrado de la relación de voltaje.
Aunque la Distorsión Armónica no se incluye en la medición del SNR, se incluyen el Ruido de Cuantización, el Ruido Térmico y otros ruidos residuales en el conversor.
Distorsión Armónica Total (THD)
La Distorsión Armónica Total (THD) de un ADC se define como la relación entre el valor fundamental y todas las distorsiones armónicas:
Cómo Probar los Parámetros Dinámicos
Configuración del Sistema de Pruebas
Configuración del sistema de pruebas para los parámetros dinámicos del ADC:
La resolución del SRC de CA debe ser al menos de 2 a 4 bits mejor que la del Dispositivo Bajo Prueba (DUT).
Concepto de las Pruebas
Un ADC tiene un mejor SNR teórico de:
Donde \(N\) es el número de bits del ADC.
A continuación, se detalla el procedimiento para probar los parámetros dinámicos de un ADC DUT.
1. Generar una señal de entrada continua con el equipo de prueba para que el ADC la convierta.
Es una práctica común asegurarse de que el reloj analógico/digital esté referenciado a un reloj maestro común, de manera que la relación de la frecuencia de las fuentes de reloj esté fija y sincronizada, lo que hace que los resultados de las pruebas sean altamente repetibles.
2. Recolecta un conjunto de muestras con el ADC de manera coherente
Para la Fuente de CA:
Donde \(Fs\) es la tasa de muestreo de la Fuente de CA, \(Fi\) es la frecuencia de la señal, \(Ns\) es el número de muestras (no necesita ser un número múltiplo de 2), \(Ms\) es el número de ciclos enteros (no necesita ser impar).
Para la Captura Digital:
Donde \(Fs(dut)\) es la tasa de muestreo del ADC y también la tasa de muestreo de la Captura Digital, \(Fi\) es la frecuencia de la señal, \(Ncap\) es el número de muestras capturadas (número múltiplo de 2), \(Mc\) es el número de ciclos enteros (impar).
3. Envía el conjunto de muestras de tiempo recopiladas al DSP para realizar un análisis DFT / FFT
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4. Analiza los bins de frecuencia de interés utilizando ecuaciones o algoritmos de prueba para SNR, THD y compáralos con las especificaciones.
5. Toma una decisión de aprobación o falla basada en los resultados.
Referencias y Agradecimientos
- Fundamentos de Pruebas Utilizando ATE
- Los Fundamentos de las Pruebas de Señal Mixta de Brian Lowe
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