專利名稱：用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
常規(guī)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的測試包括測試轉(zhuǎn)換器的確定信噪及失真比(SINAD)。術(shù)語“失真”對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)中的頻率分量，而不是輸入信號(hào)的頻率分量。這種附加的頻率分量的出現(xiàn)是因?yàn)檗D(zhuǎn)換器的不完全線性轉(zhuǎn)換。其可通過一臺(tái)暫時(shí)連接到轉(zhuǎn)換器上的測試設(shè)備來獲得，該測試設(shè)備給轉(zhuǎn)換器提供一正弦信號(hào)，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換器所提供的采樣信號(hào)，然后根據(jù)所保存的采樣信號(hào)來確定轉(zhuǎn)換器所提供的數(shù)字信號(hào)的頻譜或頻率成分，其中的轉(zhuǎn)換器就是要確定信噪以及失真比的轉(zhuǎn)換器。其中的頻譜或頻率成分可通過對(duì)轉(zhuǎn)換器所提供的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉(Fourier)變換來得到。
這種測試的缺點(diǎn)是快速傅立葉變換需要大量的采樣信號(hào)，例如在應(yīng)用音頻時(shí)需要10000到20000個(gè)采樣信號(hào)。此外，這種采用快速傅立葉變換的測試的時(shí)間通常很長。例如，對(duì)于一個(gè)音頻信號(hào)來說，如果轉(zhuǎn)換器的采樣頻率為48kHz，那么一次測試的時(shí)間通常會(huì)大于1秒。我們知道一項(xiàng)測試的成本與其測試的時(shí)間直接相關(guān)，因此這種采用快速傅立葉變換的測試的成本幾乎與實(shí)際電路的成本一樣高了。
在許多應(yīng)用場合下，通常會(huì)使用∑-Δ類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。這種轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)∑-Δ調(diào)節(jié)器，其在頻率大于轉(zhuǎn)換器采樣頻率時(shí)提供一個(gè)二位信號(hào)；以及一個(gè)濾波抽樣篩選級(jí)(filtering and decimation stage)，其在采樣頻率下提供一種在多個(gè)位上編碼的數(shù)字信號(hào)，并消除有用信號(hào)波段之外的大量噪音。這種轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是其完全由數(shù)字集成電路形成，這種電路中沒有那些需要精確定義其技術(shù)性能的模擬器件。
為了降低模數(shù)轉(zhuǎn)換器測試的成本，需要使轉(zhuǎn)換器包括有自己的測試設(shè)備，這樣測試操作就能在轉(zhuǎn)換過程中自動(dòng)進(jìn)行。更為特別的是，當(dāng)該轉(zhuǎn)換器由集成電路形成時(shí)，需要將測試設(shè)備以集成的方式連接到轉(zhuǎn)換器。然而，如果所要形成的集成電路需要完成快速傅立葉變換，那么這種電路會(huì)非常復(fù)雜并且還需要大量的硅表面，因此成本太高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的旨在提供一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)備，其能夠確定出信噪失真比或者是信噪比，并且有可能按集成的方式以更低的成本制造出來。
為此，本發(fā)明提供一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)備，其中的轉(zhuǎn)換器在給定的采樣頻率下提供一數(shù)字信號(hào)，其包括一個(gè)用來給轉(zhuǎn)換器提供測試信號(hào)的單元，其中的測試信號(hào)是一種周期性信號(hào)，該信號(hào)僅在基波以及基波的協(xié)波上包括有頻率分量，其中的基波是采樣頻率四分之一的整數(shù)倍；一濾波器，其能接收數(shù)字信號(hào)并能拒絕基波從而提供一濾波后的數(shù)字信號(hào)；以及一個(gè)單元，其能夠接收數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)，并能提供一個(gè)用來表示數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)之間有效功率比值的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用來提供測試信號(hào)的單元能夠提供這樣的一個(gè)信號(hào)其僅包括基波頻率以及基波頻率奇數(shù)協(xié)波的頻率分量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用來提供測試信號(hào)的單元能夠提供一周期性方波信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用來提供測試信號(hào)的單元能夠提供這樣的一個(gè)信號(hào)其中的基波頻率等于采樣頻率的四分之一或者是一半。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)等同于低通濾波器的濾波級(jí)，其截?cái)囝l率等于采樣頻率的一半。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該轉(zhuǎn)換器是一個(gè)∑-Δ型轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明還提供一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方法，其中的轉(zhuǎn)換器在給定的采樣頻率下提供一數(shù)字信號(hào)，該方法包括以下步驟給轉(zhuǎn)換器提供一測試信號(hào)，該測試信號(hào)對(duì)應(yīng)于一種周期性信號(hào)，其僅在基波以及基波的協(xié)波上包括有頻率分量，并且其中的基波是采樣頻率四分之一的整數(shù)倍；對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波從而去掉基波；以及確定出數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)之間的有效功率的比值。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該測試信號(hào)僅包括基波頻率以及基波頻率奇數(shù)協(xié)波的頻率分量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中的基波頻率等于采樣頻率的四分之一或者是一半。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該轉(zhuǎn)換器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波，其截?cái)囝l率等于采樣頻率的一半。
參照附圖并結(jié)合本發(fā)明特定實(shí)施例的非限定性說明，本發(fā)明的前述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清楚。


圖1示意性地顯示了一臺(tái)用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)備的一個(gè)示例；圖2顯示了本發(fā)明一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例；圖3示意性地顯示了一種∑-Δ型轉(zhuǎn)換器的形成示例；圖4顯示了圖3中轉(zhuǎn)換器濾波步驟一衰減輪廓線的一個(gè)示例；圖5顯示了頻場下一個(gè)周期性方波模擬信號(hào)的一個(gè)示例；圖6顯示了頻場下模數(shù)轉(zhuǎn)換器在接收到10kHz周期性方波信號(hào)后所提供的信號(hào)的一個(gè)示例；圖7為本發(fā)明測試設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例；以及圖8和9顯示了頻場下本發(fā)明測試設(shè)備所用信號(hào)的幾個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式
為了清楚起見，不同附圖中相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記來表示。
本申請(qǐng)人的第一個(gè)目的是提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器測試設(shè)備，其能確定出信噪及失真比并能用作一臺(tái)失真儀。
圖1顯示了形成這樣一臺(tái)失真儀表型測試設(shè)備10的一個(gè)示例，該測試設(shè)備10包括一個(gè)單元12，該單元12用來給模數(shù)轉(zhuǎn)換器14提供一頻率為FI的正弦模擬信號(hào)SI，其中的轉(zhuǎn)換器14用來提供一數(shù)字信號(hào)SO，該數(shù)字信號(hào)SO對(duì)應(yīng)于采樣頻率為FS的連續(xù)的數(shù)字值。信號(hào)SO提供給數(shù)字式抽樣篩選濾波器16，該濾波器能夠去掉數(shù)字信號(hào)SO中的頻率FI，并提供出一個(gè)經(jīng)濾波的數(shù)字信號(hào)SO’。用來確定信噪及失真比的單元18接收信號(hào)SO和SO’，并確定出信號(hào)SO的有效功率和信號(hào)SO’的有效功率，然后提供出一個(gè)信號(hào)SINAD，其對(duì)應(yīng)于兩個(gè)有效功率之間的比值，該比值表示的是轉(zhuǎn)換器14的信噪及失真比。實(shí)際上，在頻率場中，正弦信號(hào)由頻率為FI的一條線表示，由濾波器16提供的信號(hào)SO’僅包含有因轉(zhuǎn)換器14帶來的噪聲及失真分量。
這種測試設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是其只需少量的采樣值就能提供出信噪及失真比的比值。例如，對(duì)于音頻信號(hào)來說，有500到1000采樣值就足夠了。因此測試的時(shí)間短于需要進(jìn)行快速傅立葉變換的測試。
這種測試設(shè)備10的缺點(diǎn)是其很難做成一種與轉(zhuǎn)換器14關(guān)聯(lián)的集成電路的形式。實(shí)際上，數(shù)字濾波器16以及用來確定信噪及失真比的單元18很容易做成集成電路的形式，同時(shí)其占用的硅表面很少，但我們很難將提供正弦信號(hào)的單元12做成集成電路的形式。實(shí)際上最困難的是形成一種能夠提供精確的并且頻率可調(diào)的正弦模擬信號(hào)的低成本集成電路。因此必須進(jìn)一步為測試單元12提供專門的電路以便提供出正弦信號(hào)從而檢驗(yàn)出其操作的正確性，這一點(diǎn)會(huì)使測試設(shè)備10的構(gòu)造復(fù)雜化。
為了按集成的形式以較低的成本獲得失真儀表型的測試設(shè)備，本申請(qǐng)說明必須將一種不同于正弦信號(hào)的專門的測試信號(hào)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而確定出信噪及失真比。本申請(qǐng)表明，對(duì)于給定的一類模數(shù)轉(zhuǎn)換器來說，提供一種僅具有基波頻率以及偶數(shù)和/或奇數(shù)協(xié)波頻率的周期性測試信號(hào)，能夠使轉(zhuǎn)換器提供的數(shù)字信號(hào)的傅立葉變換完全等同于用一個(gè)針對(duì)該轉(zhuǎn)換器的采樣頻率而刻意選取的一種基波頻率的正弦信號(hào)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換器所獲得的數(shù)字信號(hào)的傅立葉變換。
下面，本發(fā)明將針對(duì)一種∑-Δ型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及周期性方波測試信號(hào)來詳細(xì)描述。
圖2顯示了本發(fā)明一測試設(shè)備20的形成示例，其中的測試設(shè)備20包括一個(gè)單元22，該單元22能夠給轉(zhuǎn)換器14提供一頻率為FIN的周期性方波信號(hào)SIN。轉(zhuǎn)換器14提供一數(shù)字信號(hào)SOUT，該數(shù)字信號(hào)SOUT對(duì)應(yīng)于采樣頻率為FS下的連續(xù)的數(shù)字值。信號(hào)SOUT提供給濾波器16，該濾波器提供經(jīng)濾波的信號(hào)S ’OUT。用來確定信噪及失真比的單元18接收信號(hào)SOUT和S’OUT，并提供出一個(gè)信號(hào)SINAD，該信號(hào)SINAD表示的是轉(zhuǎn)換器14的信噪及失真比。
圖3顯示了∑-Δ型轉(zhuǎn)換器14的一實(shí)施例，該轉(zhuǎn)換器14包括一個(gè)減法器24，減法器24的正輸入端(+)用來接收信號(hào)SIN，減法器24給一積分器26提供信號(hào)ε。積分器26驅(qū)動(dòng)一個(gè)比較器28，比較器28提供一個(gè)控制信號(hào)COM頻率的二位信號(hào)SOS，其中控制信號(hào)的頻率大于采樣頻率FS。二位信號(hào)SOS由數(shù)模轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)提供給減法器24的負(fù)輸入端(-)。二位信號(hào)SOS本身提供給一個(gè)抽樣篩選濾波單元32，其在多個(gè)位上提供頻率FS的數(shù)字信號(hào)SOUT，同時(shí)還進(jìn)行濾波操作從而將比較器28帶來的量化噪聲從信號(hào)的有用頻段中去掉。
圖4顯示了一個(gè)等同于抽樣篩選濾波單元32的濾波器的衰減輪廓的示例。所述衰減輪廓就是一種低通濾波器的衰減輪廓，該低通濾波器的截?cái)囝l率FC等于FS/2，并且其能保證在頻率大于FSUP時(shí)衰減大于70dB，頻率小于FINF時(shí)衰減小于0.05dB。例如，對(duì)于一音頻應(yīng)用來說，頻率FS、FC、FSUP和FINF分別等于48kHz，24kHz，30kHz以及19kHz。
現(xiàn)在來描述本申請(qǐng)?jiān)谡_確定信號(hào)SINAD時(shí)用來確定信號(hào)SIN的頻率FIN的方法。頻率為FIN并且占空因數(shù)為1/2的周期性方波信號(hào)SIN可分成下式中正弦信號(hào)的總和。
SIN(t)=Σk=0∞A02k+1sin((2k+1)(2πFINt))]]>圖5所示為信號(hào)SIN頻率范圍的表達(dá)式。其中獲得一組幅值不斷降低的線，頻率FIN的線對(duì)應(yīng)于基波線，更高頻率的線對(duì)應(yīng)于奇次協(xié)波(圖中只有三次及五次協(xié)波)。
如果提供給轉(zhuǎn)換器14的是某一頻率FIN的周期性方波信號(hào)SIN而不是正弦信號(hào)，那么所獲得的信號(hào)SOUT就包括信號(hào)SIN中還未被轉(zhuǎn)換器14中抽樣篩選濾波單元32濾掉的奇次協(xié)波。由于濾波器16被定義為去掉信號(hào)SOUT中的基波頻率FIN，因此信號(hào)SOUT’就不僅包括噪聲及失真分量，同時(shí)還包括特定的奇次協(xié)波。由信號(hào)SOUT’有效功率確定出的信號(hào)SINAD就不再對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換器14的信噪及失真比，其不能用來確定轉(zhuǎn)換器14操作的正確性。
第一種方式包括將信號(hào)SIN的頻率FIN選擇得足夠高，這樣所有頻率高于單元32截?cái)囝l率FC的協(xié)波就全被過濾掉了。然而，由于轉(zhuǎn)換器14的采樣頻率為FS并且單元32僅對(duì)頻率大于截?cái)囝l率FC的成分進(jìn)行衰減而不是抑制，因此能夠看到信號(hào)SOUT各個(gè)協(xié)波的折疊，這樣那些超出截?cái)囝l率FC的協(xié)波就可能被折疊到有用的頻段內(nèi)了(即延伸到FC的頻段)。盡管被折疊的協(xié)波會(huì)被單元32衰減，但它們的大小還不能被忽略掉，因此信號(hào)SINAD就不能表示轉(zhuǎn)換器14的信噪及失真比。
圖6顯示了這樣一種折疊現(xiàn)象，其在頻場中，信號(hào)SOUT由轉(zhuǎn)換器14從一個(gè)頻率FIN等于10kHz的方波信號(hào)SIN得到，其采樣頻率FS等于48kHz并且截?cái)囝l率FC等于24kHz。圖中再次出現(xiàn)10kHz的線，其對(duì)應(yīng)于未被轉(zhuǎn)換器14過濾掉的基波頻率。然而，信號(hào)SIN的三次協(xié)波(H3)，其頻率為30kHz，在采樣時(shí)被折疊，并提供出一條被衰減70dB頻率為18kHz的線。同樣，信號(hào)SIN的五次協(xié)波(H5)，其頻率為50kHz，經(jīng)折疊提供出一條被衰減70dB頻率為2kHz的線。這些線，并非由于轉(zhuǎn)換器14的非線性而形成，不會(huì)被濾波器16過濾掉，因此會(huì)出現(xiàn)在信號(hào)SOUT’中，而該信號(hào)則會(huì)提供給單元18以便確定出信噪及失真比。
本發(fā)明包括；用一方波信號(hào)SIN來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器14，這樣信號(hào)SOUT的協(xié)波就正好折疊在基波頻率上。由此，在濾波器16去掉基波頻率之后，信號(hào)SOUT’就僅包括轉(zhuǎn)換器14引起的噪聲及失真頻率成分。
根據(jù)下面的公式確定出系數(shù)k就能由輸入頻率FH得到折疊頻率FOUTkFS/2≤F≤(k+1)FS/2然后就能如下得到折疊頻率FOUT如果k是奇數(shù)FOUT＝(k+1)FS/2-FH(1)如果k是偶數(shù)FOUT＝FH-kFS/2(2)根據(jù)本發(fā)明，提供給轉(zhuǎn)換器14的方波信號(hào)SIN的基波頻率FIN經(jīng)確定，三次協(xié)波就折疊到該基波頻率上。當(dāng)k為奇數(shù)時(shí)，由公式(1)就得到FIN＝(k+1)FS/2-3FIN，即，F(xiàn)IN＝(k+1)FS/8當(dāng)k為偶數(shù)時(shí)，由公式(2)就得到FIN＝3FIN-kFS/2，即，F(xiàn)IN＝kFS/4在頻率FIN小于轉(zhuǎn)換器14的截?cái)囝l率FC＝FS/2時(shí)，結(jié)果就是FIN＝FS/4，或者是FIN＝FS/2同樣，可以看到當(dāng)FIN＝FS/4以及FIN＝FS/2時(shí)，所有的奇次協(xié)波都折疊到FIN上。
對(duì)于基波頻率為FS/4或者是FS/2的周期性方波信號(hào)SIN來說，SIN的所有協(xié)波均被轉(zhuǎn)換器14折疊到頻率FIN上。因此，信號(hào)SOUT的頻譜就與轉(zhuǎn)換器14的輸入是頻率為FIN的正弦信號(hào)時(shí)所獲得的信號(hào)的頻譜完全相同。
采用頻率為FS/4的方波信號(hào)SIN時(shí)，就會(huì)因轉(zhuǎn)換器14的失真而出現(xiàn)一條對(duì)應(yīng)于二次協(xié)波即對(duì)應(yīng)于FS/2的線。這條線，出現(xiàn)在有用波段中，不會(huì)被抽樣篩選濾波單元32過濾掉。因此，濾波后的信號(hào)SOUT’就包含有因失真產(chǎn)生的噪聲和二次協(xié)波成分。此外，因失真產(chǎn)生的級(jí)數(shù)大于2的偶數(shù)次協(xié)波會(huì)折疊到零頻率上或者是FS/2的頻率上。采用頻率為FS/2的方波信號(hào)SIN時(shí)，那些對(duì)應(yīng)于因轉(zhuǎn)換器14失真而出現(xiàn)的偶數(shù)次協(xié)波的線就不會(huì)在有用波段中，其會(huì)折疊到零頻率上。在確定出信號(hào)SINAD時(shí)，特別是在確定了信號(hào)SOUT’的有效功率時(shí)，零頻率上的成分通常就不再考慮，由信號(hào)SOUT’確定的有效功率減少到其平均值。這樣信號(hào)SINAD所表示的就是轉(zhuǎn)換器14的信噪比。連續(xù)地加上頻率FIN等于FS/4和FS/2的信號(hào)SIN，就能由信號(hào)SINAD的數(shù)值確定出轉(zhuǎn)換器14所引起的失真。
為了避免那些因信號(hào)SIN的頻率相對(duì)于信號(hào)COM變化(該現(xiàn)象被稱為抖動(dòng))所產(chǎn)生的與轉(zhuǎn)換器24無關(guān)的寄生噪聲，其中的信號(hào)COM用來控制轉(zhuǎn)換器14的操作，最好使信號(hào)SIN與信號(hào)COM同步。
圖7顯示了一個(gè)實(shí)施例，其中用來提供測試信號(hào)SIN的單元22包括一個(gè)單元40，其將一個(gè)頻率很高的周期性方波時(shí)鐘信號(hào)CLK提供給分頻器42，其將時(shí)鐘信號(hào)CLK分頻后獲得信號(hào)SIN。時(shí)鐘信號(hào)CLK進(jìn)一步提供給轉(zhuǎn)換器14從而獲得控制信號(hào)COM。例如，當(dāng)采樣頻率FS為48kHz時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)CLK可以是一個(gè)頻率為12.288MHz的方波信號(hào)。然后分頻器42分頻1024從而獲得頻率為12kHz的信號(hào)SIN。這樣，信號(hào)SIN就與信號(hào)COM同步。
圖8和9顯示了頻場下的信號(hào)SOUT和SOUT’，這兩個(gè)信號(hào)是在轉(zhuǎn)換器14的采樣頻率等于48kHz同時(shí)截?cái)囝l率FC等于24kHz并且該轉(zhuǎn)換器14由一個(gè)頻率等于12kHz的周期性方波信號(hào)SIN驅(qū)動(dòng)時(shí)獲得的。值得注意的是，SOUT包括一根FS/4＝12kHz的線，并且對(duì)于信號(hào)SOUT’來說，頻率FS/4的基波成分已被濾波器26抑制掉了。
本發(fā)明已經(jīng)就所提供的信號(hào)SIN對(duì)應(yīng)于占空系數(shù)為0.5的周期性方波信號(hào)的情況進(jìn)行了描述。這樣一個(gè)信號(hào)SIN的優(yōu)點(diǎn)是，借助于連接到電壓源上的開關(guān)并通過對(duì)轉(zhuǎn)換器控制所用時(shí)鐘的分頻很容易就能獲得這個(gè)信號(hào)。然而，本發(fā)明也可用占空系數(shù)不是0.5的周期性方波信號(hào)SIN來進(jìn)行。此外，本發(fā)明還可用周期性的三角形信號(hào)SIN來進(jìn)行。實(shí)際上，這些信號(hào)在頻率范圍內(nèi)僅包括基波的奇數(shù)次協(xié)波。通過上述對(duì)頻率FIN的適應(yīng)性選擇，所獲得的信號(hào)SOUT就只包括一條頻率FIN的線，其能正確地確定出信噪及失真比。
一般來講，本發(fā)明可用任意一種包括有偶次及奇次協(xié)波的周期性信號(hào)SIN來進(jìn)行，并且這種信號(hào)的獲得比正弦信號(hào)更為容易，更為特別的是，提供該任意信號(hào)SIN的電路很容易就能通過集成的形式來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，對(duì)于這樣的一種信號(hào)來說，將頻率FIN設(shè)定到FS/2，所有的偶次協(xié)波就都折疊到零頻率上，該頻率在確定信號(hào)SINAD時(shí)是不考慮的。此外，與前述情況一樣，其中的偶次協(xié)波折疊到基波頻率FS/2，因此會(huì)被濾波器16過濾掉。
本發(fā)明已針對(duì)∑-Δ型轉(zhuǎn)換器14進(jìn)行了描述。然而，本發(fā)明可應(yīng)用于任意一類其中包括有濾波級(jí)從而能夠?qū)崿F(xiàn)低通濾波抑制有用波段之外噪聲的轉(zhuǎn)換器。
當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還有可能對(duì)本發(fā)明提出各種變更、改進(jìn)和修改。這種變更、改進(jìn)和修改也在本發(fā)明的構(gòu)思和范圍之內(nèi)。因此，前面的說明僅是示例性的，其并非用來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求書及其等同方案來形成。
權(quán)利要求
1.一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器(14)的設(shè)備(20)，其中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器在給定的采樣頻率(FS)下提供一數(shù)字信號(hào)(SOUT)，該設(shè)備包括一個(gè)用來給轉(zhuǎn)換器提供測試信號(hào)(SIN)的單元(22)，其中的測試信號(hào)是一種周期性信號(hào)，該信號(hào)僅在基波頻率(FIN)以及基波頻率的協(xié)波上包括有頻率分量，其中的基波頻率是采樣頻率四分之一的整數(shù)倍；一濾波器(16)，其能接收數(shù)字信號(hào)并能拒絕基波，從而提供一濾波后的數(shù)字信號(hào)(SOUT’)；以及一個(gè)單元(18)，其能夠接收數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)，并能提供一個(gè)用來表示數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)之間有效功率比值的信號(hào)(SINAD)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中用來提供測試信號(hào)(SIN)的單元(22)能夠提供這樣的一個(gè)信號(hào)其僅包括基波頻率(FIN)以及基波頻率的奇數(shù)協(xié)波的頻率分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中用來提供測試信號(hào)(SIN)的單元(22)能夠提供一周期性方波信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中用來提供測試信號(hào)(SIN)的單元(22)能夠提供這樣的一個(gè)信號(hào)其基波頻率等于采樣頻率(FS)的四分之一或者是一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中的轉(zhuǎn)換器(14)包括一個(gè)等同于低通濾波器的濾波級(jí)(32)，其截?cái)囝l率(FC)等于采樣頻率(FS)的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中的轉(zhuǎn)換器(14)是一個(gè)∑-Δ型轉(zhuǎn)換器。
7.一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器(14)的方法，其中的轉(zhuǎn)換器在給定的采樣頻率(FS)下提供一數(shù)字信號(hào)(SOUT)，該方法包括以下步驟給轉(zhuǎn)換器提供一測試信號(hào)(SIN)，該測試信號(hào)對(duì)應(yīng)于一種周期性信號(hào)，其僅在基波頻率(FIN)以及基波的協(xié)波頻率上包括有頻率分量，并且其中的基波頻率是采樣頻率四分之一的整數(shù)倍；對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波從而去掉基波頻率；以及確定出數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)(SOUT’)之間的有效功率的比值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中的測試信號(hào)(SIN)僅包括基波頻率(FIN)以及基頻率波的奇數(shù)協(xié)波頻率的頻率分量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中的基波頻率(FIN)等于采樣頻率(FS)的四分之一或者是一半。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中的轉(zhuǎn)換器(14)對(duì)數(shù)字信號(hào)(SOUT)進(jìn)行低通濾波，其截?cái)囝l率(FC)等于采樣頻率(FS)的一半。
全文摘要
一種用來測試模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)備，其中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器在給定的采樣頻率下提供一數(shù)字信號(hào)，該設(shè)備包括一個(gè)用來給轉(zhuǎn)換器提供測試信號(hào)的單元，其中的測試信號(hào)是一種周期性信號(hào)，該信號(hào)僅在基波頻率以及基波頻率的協(xié)波上包括有頻率分量，其中的基波頻率是采樣頻率四分之一的整數(shù)倍；一濾波器，其能接收數(shù)字信號(hào)并能拒絕基波從而提供一濾波后的數(shù)字信號(hào)；以及一個(gè)單元，其能夠接收數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)，并能提供一個(gè)用來表示數(shù)字信號(hào)和濾波后數(shù)字信號(hào)之間有效功率比值的信號(hào)。
文檔編號(hào)H03M1/12GK1956339SQ20061013775
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者埃里克·科姆普萊吉 申請(qǐng)人:道芬綜合公司