《AD转换器的保真度测试检验纯度.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AD转换器的保真度测试检验纯度.doc（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、AD转换器的保真度测试检验纯度引言对正弦波进行精确数字化的能力是高分辨率 AD 转换器保真度的一项敏感度测试。该测试需要一个具接近 1ppm 残留失真分量的正弦波发生器。此外，还需要一个基于计算机的 AD 输出监视器，用于读取和显示转换器输出频谱成分。若想以合理的成本和复杂程度来实施此项测试，就必需进行其元件的设计并在使用之前完成性能验证。概要图 1 给出了系统的示意图。一个低失真振荡器通过一个放大器来驱动 AD。AD 输出接口对转换器输出进行格式化，并与负责执行频谱分析软件和显示结果数据的计算机进行通信。振荡器电路振荡器是系统中难度最大的电路设计部分。为了对 18 位 AD 进行有意义的测试
2、，振荡器的不纯度必须超低，而且这些特性必须采用独立的方法加以验证。图 2基本上是一款全反相2kHz 维氏 （Wien） 电桥设计 （A1-A2），其在哈佛大学 Winfield Hill 所做研究工作的基础上进行。原始设计的 J-FET 增益控制被一个 LED 驱动的 CdS 光电管隔离器所替代，从而消除了由 J-FET 电导率调制引起的误差，同时也就不必为最大限度地减少这些误差而进行微调。限带的 A3 负责接收 A2 输出和 DC 失调偏置，并通过一个 2.6kHz 滤波器提供输出以驱动 AD 输入放大器。用于 A1-A2 振荡器的自动增益控制 （AGC） 信号由负责给整流器 A5-A6 馈
3、电的 AC 耦合 A4 从电路输出 （AGC 检测） 获取。A6 的 DC 输出表示电路输出正弦波的 AC 幅度。利用终接至 AGC 放大器 A7 的电流求和电阻器来使该数值与 LT-1029 基准保持平衡。驱动 Q1 的 A7 通过设定 LED 电流 （因而还包括 CdS 光电管电阻） 来闭合增益控制环路，从而稳定振荡器输出的幅度。尽管这会衰减 A3 和输出滤波器的带限响应，但从电路的输出获得增益控制反馈信息可保持输出幅度。另外，它还对 A7 环路闭合动态特性提出了要求。确切地说，A3 的频带限制与输出滤波器 A6 的滞后及纹波抑制组件 （在 Q1 的基极中） 相组合，可产生显著的相位延迟。
4、A7 上的一个 1F 主极点和一个 RC 零点一起提供了该延迟，从而实现了稳定的环路补偿。这种方法用简单的 RC 滚降滤波器取代了严密调谐的高阶输出滤波器，从而在保持输出幅度的同时最大限度地降低了失真1。从 LED 偏置中消除与振荡器有关的分量是保持低失真的关键。任何此类残留噪声都将调整振荡器的幅度，因而引入不纯分量。对带限 AGC 信号正向通路实施了很好的滤波，而且 Q1 基极中的大 RC 常数提供了最终的陡峭滚降。如图 3 （Q1 的发射极电流） 所示，振荡器相关纹波在 10mA 的总电流中约为 1nA （小于 0.1ppm）。振荡器仅通过一次微调便实现了其性能。该调整 （其确定了 AGC 捕获范围的中心） 是按照原理图注释设定的。