高精度ADC和DAC转换器测试平台开发

摘要

随着国内集成电路设计水平的提高，各研究单位已经设计出一系列高精度A/D和D/A转换器电路，但针对此类电路的测试平台还是一个空白。国外的大型通用ATE设备在测试高精度转换器时普遍存在造价昂贵、精度低、测试成本高的缺点，在此情况下，结合实际情况，需要设计一款针对24位高精度音频D/A转换器的测试仪，使之满足测试和生产的要求。
　　本测试仪采用数字信号处理器（DSP）技术，配合高精度A/D转换器、CPLD和C8051，基于相干采样技术，实现了正弦测试码流的生成、模拟信号的24位数字化、功耗测试以及动态参数测量等功能，并实现了测试结果通过USB上传到上位机显示及备份。系统采用了高速浮点型DSP作为主控CPU，产生测试正弦激励信号，接收数字化后的序列，协调模块各部分的工作以及对数据的FFT处理；采用高性能AD转换器芯片，实现了高精度的采样；采用高速微控制器C8051，与DSP通过I2C总线协同工作，在提高测试精度和降低测试成本上取得良好的效果。
　　在软件设计中，编写了DSP、CPLD和C8051固化程序，实现了测试激励的生成和测试结果的分析。
　　实际测试及运行结果表明，本设计原理分析正确，研制的测试仪各项技术指标满足设计要求。

目录

高精度ADC和DAC转换器测试平台开发

DEVELOPMENT OF HIGH PRECISION ADC AND DAC CONVERTOR TEST PLATFORM

摘要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外现状分析

1.3 主要研究内容

第2章 转换器测试算法及验证

2.1 基于窗函数提高FFT测量精度

2.2 相干采样算法

2.3 转换器测试算法验证平台的设计

2.4 本章小结

第3章 转换器测试仪硬件设计

3.1 硬件系统设计过程

3.2 硬件电路的关键性能和功能模块

3.3 DSP处理器的选择和周边电路设计

3.4 高精度A/D转换电路的选择和周边电路设计

3.5 控制电路设计

3.6 多层高速PCB的信号完整性设计

3.7 本章小结

第4章 转换器测试仪系统软件实现

4.1 软件规划

4.2 DSP固化程序设计

4.3 基于MCASP的音频接口设计

4.4 DSP自引导程序设计

4.5 系统电路CPLD程序设计

4.6 高性能单片机C8051F120的程序设计

4.7 本章小结

第5章 调试与测试

5.1 软硬件调试

5.2 整机测试

5.3 本章小结

结论

参考文献

附录（测试仪主板原理图）

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

个人简历