德思特干货 | 解锁ADC真实性能:斜坡测试 (Ramp Test)AWG配置与结果查看指南

在之前发布的内容中,我们从上下位机连接、工程新建到DIO模块时序设置,详解了斜坡测试软件配置实战,为捕捉ADC静态性能奠定基础。

德思特干货 | 解锁 ADC 真实性能:斜坡测试(Ramp Test)软件配置实战

本期,德思特将带您继续深入学习 斜坡测试 (Ramp Test)的软件配置,详细拆解从AWG配置到结果分析与总结,帮助工程师高效系统掌握斜坡测试软件配置的全流程。

一、AWG配置

AWG 部分的配置允许用户定义测试激励信号的具体形式和参数,并提供了调整信号前端处理工作参数的选项。配置界面的左半部分采用了简化的原理图形式,直观展示了 AWG 的结构,这不仅帮助用户理解其硬件功能,还清晰地指示了各个参数的实际影响,有效降低了用户的学习门槛。

AWG配置

1、连接方式

  • 本示例中选择“Connected, with GND Sense”
  • 适用场景:UUT输入电阻为高阻
  • 原理图显示该选项短路了50Ω输出负载电阻
  • 断开与输出近端地的连接
  • GND反馈线延伸至待测芯片附近,可有效针对浮地问题进行补偿反馈,提高测试精度

2、AWG内部结构认知

从原理图可知,AWG内部有两个DAC:

  • 主DAC:负责波形的产生,信号随后通过滤波器和调整幅值的放大器
  • 次DAC:负责生成高精度的DC偏置信号(本示例中偏置设为0V)

放大器选项中的5.1 Vp指的是峰-峰值的一半,意味着输出最高电压距离直流基线最高可达5.1V,配合0V偏置可产生-5.1V到+5.1V电压。

3、Array size 的精确计算

Array size(阵列大小)决定测试精度:

  • 16位ADC共有65536个LSB
  • 若设置4×65536个采样点,DNL分辨率仅1/4 LSB = 0.25 LSB
  • 因此可根据所需DNL分辨率推算倍数(例如需要0.1 LSB精度,倍数需≥10)

此外,实际测试中还可能受到随机噪声的影响,需要额外增加采样点以通过平均抵消噪声,同时Ramp测试的电压应略微超出ADC的输入范围,也会造成额外开销。

通用建议:Array size设置为 10×2^N ~ 32×2^N(N为ADC分辨率位数)。

4、斜坡信号的电压范围设定

由于实际待测芯片的转换范围可能与标称范围存在细微差异,设置的斜坡信号起始电压应稍低于最低标称值,终止电压应略高于最高标称值

  • 本示例设定为 -5.05V 到 +5.05V
  • 使得对UUT实际转换范围偏差的测量成为可能
  • 德思特设计AWG前端放大器时选择5.1Vp而非5Vp,正是出于同样的考量——在尽可能不影响输出精度的前提下,允许波形幅值略微超出标准量程

5、预览功能

配置面板顶部提供了预览按钮,可快速查看预计输出的波形图样,帮助确认幅值、周期等关键参数,有效预防由于配置失误导致的UUT损坏。

 

二、电源设置

电源部分的设置相对简单。

只需将电压值分别输入到对应模块的输出电压设置栏即可。为了实现更高的电压输出精度,使用4线制连接方式,建议条件允许时采用。

本示例中:

  • DPS16模块:为UUT提供5V供电
  • DRS20模块:输出2.5V参考电源
电源设置

三、开始测试与结果分析

1、一键启动

保存项目文件(便于下次快速调用),点击软件顶部的“Start !”按钮,即可开始自动化测试和分析流程。

2、结果解读

测试完成后,结果以弹窗形式呈现。用户可点击工具栏中的各个视图按钮查看不同分析结果:

  • B.FIT视图:显示最佳拟合直线下的INL、TUE、DNL等参数
  • 本示例测得INL为1.355 LSB,符合AD7671数据手册标称的±2.5 LSB Max
  • 可利用放大镜、光标等工具观察细节
  • 支持导出结果图、计算数据和原始采集数据,便于进一步分析
电源连接

结果显示

化繁为简,精准高效

通过本文的介绍,我们完成了ADC静态参数测试中 斜坡测试 方法的软件配置全流程的学习。

这一流程为ADC静态参数测试提供了一种高效、精确且用户友好的解决方案,帮助工程师更加专注于产品设计开发的核心环节,加快产品上市时间,确保产品的高质量和性能。

下期预告:我们将深入ADC芯片动态参数测试的软件配置实战,带您一步步解析正弦波拟合测试法的工程文件设置秘诀,让动态性能评估精准可靠。

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