[发明专利]一种模数转换器非线性参数测试适配器及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路测试技术领域，特别是指一种模数转换器非线性参数测试适配器及测试方法。

背景技术

目前，高速高精度模数转换器（即ADC）的非线性参数测试方法主要有：步长搜索方法、二元搜索方法、伺服方法以及正弦直方图方法。但是，利用步长搜索和二元搜索来找出模数转换器的代码边沿，从而计算出模数转换器的非线性参数的方法，对于低速、低精度模数转换器来说，这种方法是可以接受的；然而对于高速高精度模数转换器，每次迭代都要进行几十甚至上百次的采样才能完成一个代码边沿，这样的测试时间太长，不能满足批量测试的需求。而伺服方法虽然通过硬件电路提高了测试速度，但还是不够快速，并且在方法实现上，也较不容易实现。同时，这几种方法对仪器设备的参考直流电源精度要求较高，非常不适合高速高精度模数转换器测试。而正弦直方图方法主要用于测量模数转换器的动态性能参数，并且其存在输出代码分布不均匀和实现起来比较复杂等问题，不太适用于静态非线性参数的测试。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种模数转换器非线性参数测试适配器及测试方法，能够快速并准确测量出高速高精度模数转换器的非线性参数。

基于上述目的本发明提供的一种模数转换器非线性参数测试适配器，包括：通用测试母板和专用测试子板；所述专用测试子板与通用测试母板连接；所述通用测试母板与测试系统连接；被测模数转换器与所述专用测试子板连接，并利用所述专用测试子板通过通用测试母板连接测试系统的数字控制信号、数字信号捕获区、模拟直流电源、斜坡模拟电压。

在一个实施例中，所述的通用测试母板包括数字控制信号接口、数字信号捕获接口、模拟直流电源接口和伸缩探针分别与测试系统的用于提供数字控制信号的引脚、数字信号捕获区、模拟直流电源和斜坡模拟电压连接。

在另一个实施例中，所述专用测试子板通过插针和SMA连接器与所述通用测试母板连接，所述被测模数转换器通过专用插座与所述专用测试子板连接；所述被测模数转换器则通过专用测试子板的插针连接所述测试系统的数字控制信号、数字信号捕获区、模拟直流电源，通过专用测试子板上的SMA连接器连接所述测试系统产生的斜坡模拟电压。

在另一个实施例中，所述测试系统将数字控制信号从所述数字控制信号接口输入到通用测试母板，并经由专用测试子板的插针输入到被测模数转换器，控制其工作；所述测试系统将所述斜坡模拟电压从所述伸缩探针输入到通用测试母板，并经由专用测试子板的SMA连接器输入到被测模数转换器，所述斜坡模拟电压经被测模数转换器转换为数字输出信号后，经由专用测试子板输出到通用测试母板，并经所述数字信号捕获接口输出到测试系统进行所述被测模数转换器的数字输出信号向量的捕捉。

本发明还提供了一种利用上述的模数转换器非线性参数测试适配器的模数转换器非线性参数测试方法，包括以下步骤：

建立斜坡发生函数；

向被测模数转换器输入斜坡模拟电压；

捕获被测模数转换器的数字输出信号；

统计数字输出信号中的总采样点数和各阶代码点数；

计算代码平均出现次数和每个代码宽度；

计算差分非线性参数和积分非线性参数。

在一个实施例中，还包括初始化步骤：

建立数字通道用于捕获所述被测模数转换器的数字输出信号向量。

在另一个实施例中，所述用于捕获向量的数字通道的建立方法包括：根据所需捕获的被测模数转换器的已知参数参考值，运用测试系统中的高速数字系统对测试系统的数字引脚进行定义，定义用于提供数字控制信号的引脚和数字信号捕获区，从而在测试系统中建立数字通道，用于捕获所述被测模数转换器的数字输出信号向量；所述测试系统的用于提供数字控制信号引脚和数字信号捕获区分别与所述通用测试母板的数字控制信号接口和数字信号捕获接口连接。

在另一个实施例中，所述斜坡发生函数的建立方法包括：首先明确输入信号的电压分布，即输入电压值及时间间隔和周期；然后，通过预先用程序在测试系统中建立一个斜坡模拟电压的数组，测试系统根据所定义的数组产生一段斜坡模拟电压的数字化波形，即完成在测试系统中建立斜坡发生函数。

在另一个实施例中，所述的输入被测模数转换器的斜坡模拟电压为测试系统中的波形发生器利用所述数字化波形产生的一段上升或下降的线性斜坡。

在另一个实施例中，所述线性斜坡模拟电压的频率为(5k~100M)/2m×2n(Hz)，其中m,n为整数，m≥3，n为被测模数转换器的位数。