正弦波敏感度测试之A→D转换器的保真度测试

分 (以三次谐波为主导，位于 -112dB，即大约 2.4ppm)。这些测量值使人们有信心把该振荡器应用于 A→D 保真度特性分析中。

图 4：HP-339A 失真分析仪在其分辨率限值范围外工作会给出有误导的失真指示 (扫迹 B)。分析仪输出包含了振荡器和仪器特征的不确定组合，不可作为判定依据。扫迹 A 是振荡器输出

图 5：Audio Precision 2722 分析仪测得的振荡器 THD 为 -110dB，大约 3ppm

图 6：AP-2722 分析仪测得的振荡器 THD + N ≈ -105dB，大约 5.8ppm

图 7：AP-2722 频谱输出显示三次谐波的峰值为 -112.5dB，≈ 2.4ppm

A→D 测试

A→D 测试通过其输入放大器将振荡器输出发送至 A→D。此项测试测量了由输入放大器 / A→D 组合所产生的失真分量。A→D 输出由计算机来检查，计算机将以定量的方式把频谱误差分量指示在图 8 的显示界面中3。该显示界面包含了时域信息 (其示出了集中于转换器工作范围内的偏置正弦波)、一个富里叶变换 (指示了频谱误差分量) 和详细的表列读数。被测试的 LTC?2379 18 位 A→D / LT6350 放大器组合产生了 -111dB (约 2.8ppm) 的二次谐波失真，而较高频率的谐波则远低于该水平。这表明 A→D 及其输入放大器处于正确的运作状态和规格范围之内。要想实现振荡器与放大器 / A→D之间的谐波消除，则必需测试多个放大器 / A→D 样本以增加测量的置信度4。

图 8：图 1 所示测试系统的部分显示包括时域信息、富里叶频谱曲线图以及详细的表列读数 (针对由 LT6350 放大器驱动的 LTC2379 18 位 A→D)

注 1：这有點类似于使食物通过绞肉机来制作浓汤。

注 2：在或接近设备性能限制的条件下进行的失真测量充满了令人不快的惊讶。请参见《LTC 应用指南 43》 “桥式电路” (Bridge Circuit) 附录 D “了解失真测量”(Understanding Distortion Measurements)，作者是 Audio Precision 公司的 Bruce Hofer。

注 3：凌力尔特提供了测试所必需的输入放大器 / A→D 转换器、计算机数据采集和时钟电路板。软件代码可登录 www.linear.com.cn 网站下载。详情请见附录 A “用于A→D 保真度测试的工具”。

注 4：相关注释请仔细研究正文部分中的“验证振荡器失真”和脚注 2。

附录 A

用于 A→D 保真度测试的工具

可提供用于实施正文所述之 A→D 测试的电路板。表 1 列出了电路板功能及其产品型号。另外，计算机软件 PScopeTM 也可从凌力尔特获取或访问 www.linear.com.cn 网站下载。

* 可以使用任何能够驱动 50Ω 负载的稳定、低相位噪声 3.3V 时钟。