在使用高速轉(zhuǎn)換器和多個(gè)轉(zhuǎn)換器通道的雷達(dá)、衛(wèi)星以及測試和測量應(yīng)用中，隔離或串?dāng)_可能是一種錯(cuò)誤的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在不考慮通道串?dāng)_的情況下，在頻譜中丟失相關(guān)信息的可能性可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成破壞，因?yàn)樵诟信d趣的應(yīng)用頻帶中可能會(huì)出現(xiàn)雜散或噪聲。

本文介紹了檢查高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 通道間隔離的理論、測試臺(tái)和方法。

定義通道串?dāng)_

如果多個(gè)轉(zhuǎn)換器在一個(gè)封裝中或位于同一系統(tǒng)板上，則通道間串?dāng)_或隔離測試可以確定從相應(yīng)的 ADC 或通道可見多少衰減。從理論上講，這些通道是不同且獨(dú)立的，但在高頻下，RF 信號(hào)可以并且經(jīng)常通過各種相鄰電路耦合，從而對(duì)使用中的 ADC 通道造成干擾。

簡單地說，串?dāng)_是在使用中的轉(zhuǎn)換器通道上測量的信號(hào)(誤差雜散)——無論是否存在其自身的信號(hào)——相對(duì)于由射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)的相鄰轉(zhuǎn)換器通道，這通常稱為干擾通道。串?dāng)_是這種誤差雜散相對(duì)于滿量程 (dBFS) 的量度，單位為分貝。

如果多個(gè) ADC 位于一個(gè)封裝中，則通道串?dāng)_可能來自不良的 IC 布局，或者如果多個(gè) ADC 位于同一系統(tǒng)板上，則可能來自不良的 PCB 布局。因此，每個(gè) IC 和 PCB 布局都需要小心謹(jǐn)慎。盡管如此，還是不可能完全消除串?dāng)_，因?yàn)楦蓴_信道的射頻信號(hào)總是存在于頻譜中的某個(gè)級(jí)別。

設(shè)置串?dāng)_硬件

評(píng)估模塊支持模擬輸入信號(hào)、電源、時(shí)鐘和數(shù)字接口的連接，以捕獲數(shù)字輸出并通過串行外設(shè)接口 (SPI) 對(duì) ADC 的寄存器寫入進(jìn)行編程，以評(píng)估不同配置下的轉(zhuǎn)換器或激活某些功能。此外，您可以將評(píng)估模塊連接到數(shù)據(jù)采集板，并使用基于軟件的圖形用戶界面 (GUI) 來采集、測量和評(píng)估 ADC 的性能指標(biāo)。

我們說明了使用雙通道 ADC 評(píng)估板的組件級(jí)設(shè)置。這是一個(gè)非常簡單的測試案例，只關(guān)注一個(gè)駐留通道上的潛在串?dāng)_。

數(shù)據(jù)采集卡通常具有用于電源和 USB 通信的單獨(dú)連接，這使其能夠與HSDC Pro數(shù)據(jù)采集軟件進(jìn)行通信。

我們建議始終閱讀評(píng)估模塊用戶指南，以確保所有正確的連接和電源電壓都有足夠的電流來支持整個(gè)設(shè)置。

由于我們?cè)诖藴y試中使用雙通道 ADC，因此只有一個(gè)信號(hào)發(fā)生器將信號(hào)(干擾源)注入 ADC 的一個(gè)通道，而使另一個(gè) ADC 通道打開并終止。對(duì)于具有四個(gè)或更多 ADC 的多通道轉(zhuǎn)換器，僅此一項(xiàng)不足以進(jìn)行完整和徹底的測試。您將需要 N-1 個(gè)額外的干擾信號(hào)源，其中 N 是板上的通道數(shù)。您可以驅(qū)動(dòng)任何通道組合，以了解串?dāng)_對(duì)具有相同或不同信號(hào)的開放通道的影響。

無論通道數(shù)量如何，所有轉(zhuǎn)換器都需要具有低相位噪聲和低諧波的單獨(dú)信號(hào)源或時(shí)鐘源，以便適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)采樣時(shí)鐘并滿足數(shù)據(jù)表性能。大多數(shù)信號(hào)源都需要對(duì)時(shí)鐘和模擬輸入進(jìn)行濾波。甚至更低相位噪聲類型的信號(hào)源仍然具有可能破壞任一輸入源的虛假偽像。模擬輸入和采樣時(shí)鐘輸入的信號(hào)源都使用帶通濾波器來抑制除特定測試頻率之外的所有信號(hào)。

如果需要相干采樣，則可能還需要鎖定參考信號(hào)以進(jìn)一步同步所有源。大多數(shù)信號(hào)源在信號(hào)發(fā)生器的背面都有一個(gè) 10-MHz 參考，您可以將其連接到多個(gè)信號(hào)源以保持它們的鎖相。您可能需要在信號(hào)發(fā)生器本身的前面板上啟用參考鎖定功能。

同樣，我們建議您查看 ADC 用戶指南以了解相關(guān)頻率和幅度水平，并確保所有正確的信號(hào)連接都連接到相應(yīng)的連接器。