高速模数转换器的转换误差率解密

系表达式。式中：N为测量的样本数;CER为转换误码率;CL为置信度;E为检测到的错误数。

未检测到误差时，公式有所简化，右边的项等于零，结果仅取决于左边的项。当CL为95%且未检测到误差时，所需的样本数仅约为预期CER的倒数乘以3.测量到100%置信度，即对于任何CER值都有CL=1.0，从数学角度上需要获取-ln(0)无穷大的无限样本数(N)。

误差阈值

高速ADC中的转换误差幅度很关键，有些误差比其他误差更重要。例如，一个或两个最低有效位(LSB)误差可能在系统的预期噪底之内，甚至可能不会影响瞬时性能。但是，最高有效位(MSB)误差，乃至满量程误差可能造成系统故障事件。因此，CER测试需要具有一种机制或阈值来确定转换中误差的严重程度。

转换的误差阈值应该包括ADC的已知线性不足，以及时钟抖动和其他超出转换器功能的系统噪声。对于任何给定样本，这些通常会累加为14位ADC的4或5个最低有效位(LSB)或16～32个代码。根据ADC分辨率、系统性能和应用的误码率要求，该值的大小可能略有不同。使用此误差带与理想值进行比较后，超出此限值的样本将被视为转换错误。在传统视频ADC中，此错误被称为"闪码"，因为它会在视频屏幕上产生亮白色像素闪烁。可接受的转换器误码率很大程度上取决于信号处理系统和系统误差容差要求。

历史上测量的GSPS ADC转换误差率一般不会低于1e-14.1e-15的误差率意味着转换器在1e15个样本范围内不应出现转换错误。虽然这些数字看起来很大，但凭借当今先进转换器技术的高采样速率，对于CER测试仍然可以实现。但是，对于具有8ns采样速率的125MSPS转换器，1e15次采样将占用800，000s(1e15*8ns)，也即9.24天。要在这些误码率中实现95%的CL，则需要分别将这些采样持续时间的均乘以2.996.

CER测试

图2给出了如何测试内部ADC内核的CER.在或接近ADC最大编码速率下采样时，可使用频率相对较慢的正弦波作为模拟输入。应对模拟输入信号进行规划，以便在忽视系统噪声的情况下，两个相邻样本之间的预期绝对差不大于1LSB代码。理想情况下，模拟输入信号比满量程稍大，以便运用ADC的所有代码。应计算模拟输入和编码采样速率，以便建立较长的一致性周期，而ADC不在同一代码级别进行一致采样。