详解ADC和DAC的测试技巧

把数字转换为模拟量的过程称为数-模转换，完成这种转换的电路称为数-模转换器（Digital to Analog Converter，DAC）。要实现这种转换，除了输入数字量N外，还必须有一个基准电源U_REF，对于n位的二进制DAC，它们之间的关系可描述为

式中，A为DAC输出的模拟信号（电压或电流）

把模拟量转换为数字量的过程称为模-数转换，完成这种转换的电路称为模-数转换器（Analog to Digital Converter，ADC）。ADC的转换过程通过采样、保持、量化和编码四个步骤完成。当输入量为模拟信号A和模拟基准量为U_REF时，要求输出量是数字信号N，一个理想的n位二进制ADC的输出与输入及模拟基准量之间的关系为

DAC的“编码—电压”传输特性与ADC的“电压—编码”传输特性类似，只不过DAC代表的是一种“点对点”的映射，如图11-52a所示；而ADC代表的是一种“线对点”的映射，如图11-52b所示。图中可以看出，DAC不是ADC的反向，两者之间的主要区别与它们的传输曲线不同有关，理想的ADC会丢失数据，而理想的DAC不会丢失信息。因此每种测试都要求不同的参数定义和不同的测试向量。

图11-52 DAC和ADC的转换特性(www.xing528.com)

a）DAC编码—电压转换曲线 b）ADC电压—编码转换曲线

典型的ADC和DAC测试系统测试方案如图11-53所示，单独测试ADC或DAC的测试组成方案是混合信号集成电路测试系统方案（图11-51）中的一部分。从图11-53a可知，完成ADC测试必须有AWG作输入信号发生器，产生同步的高准确度任意波形，送给被测ADC转换为数字量，由数字捕捉仪DCI同步采集ADC输出数据，DSP进行数据处理和计算，得到ADC的性能指标。从图11-53b可知，由数字测试子系统同步输出数字代码信号给被测DAC转换为模拟量输出，由模拟捕捉仪ACI同步进行AD转换和存储，再进行数据处理和计算。

图11-53 ADC和DAC测试方案对比

a）ADC测试方案 b）DAC测试方案

由于篇幅所限，下面仅对DAC的静态、动态参数测试原理进行讲述。