LIRMM Convertisseurs Analogique/Numérique & Convertisseurs Numérique/Analogique Serge Bernard...

Convertisseurs

Analogique/Numérique

Convertisseurs

Numérique/Analogique

Convertisseurs

Analogique/Numérique

Convertisseurs

Numérique/Analogique

Serge Bernard

Remerciements: P. Cauvet Ophtimalia– J.M. Dutertre ENSICAEN

LIRMM 2

Introduction : ApplicationsIntroduction : Applications

LIRMM 3

Plan du coursPlan du cours

IntroductionCAN

Echantillonnage QuantificationCodageArchitectures

CNAArchitectures

Exemple de CNA 8 bits à sources unitaires

Caractéristiques des convertisseursTest des convertisseurs

LIRMM 4

IntroductionIntroduction

Output code

Analog signal

Input codes

A/D & D/A Converters

LIRMM 5

CAN : IntroductionCAN : Introduction

Convertisseur A/N

Signal analogique Codes de sortie

Échantillonnage

1/Féch

000001010011100101110111

& CodageQuantification

V1V2V3V4V5V6V7V8

LIRMM 6

CAN : EchantillonnageCAN : Echantillonnage

Amplitude

Tp=1/fp

t t t tt

Fréquence

Amplitude

2.fp3.fp 4.fp 5.fp 6.fpb)

Domaine Temporel Domaine Fréquentiel

LIRMM 7

Sampling & QuantizationSampling & Quantization

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0

• N samples in the time domain

N = 16

LIRMM 8

Discrete Fourier TransformDiscrete Fourier Transform transform time-discreet waveform to

frequency domain breakup time-domain waveform into sine-

waves of different frequencies and amplitudes which sum up to the original waveform

for any N:

NjknenxkX

LIRMM 9

Discrete Fourier TransformDiscrete Fourier Transform N samples:

N/2 + 1 unique frequency bins Fres = Fs/N spaced apart

DC Fs/2

f0 1 2 3 4 5 6 7 0

LIRMM 10

TF-1 Fréquence

Téch=1/féch

féch 2.féch-féch-2.féch0 Fréquence

multiplication convolution

TF-1TempsTéch=1/féch

séch(k.Téch)

Fréquenceféch 2.féch-féch-2.féch0

Séch(f)

Temporel

Discrétisation temporelle Périodisation fréquentielle

Fréquentiel

LIRMM 11

Fréquence

Séch(f)

0 féch 2.féch-féch-2.féch ½.féch-½.féch

Fréquence0 féch-féch ½.féch-½.féch

fmax Périodisation

Recouvrement

Fréquenceféch 2.féch-féch-2.féch0

Séch(f)

½.féch-½.féch

Périodisation

b)Sfiltré(f)

Fréquence0 féch-féch ½.féch-½.féch

Filtre antirepliement

Bande limitée Filtre antirepliement

LIRMM 12

Troncaturesur une période

Restitutiondu signal continu

Téch=1/féch

séch(k.Téch)

Fréquence

féch-féch0

Séch(f)

½.féch-½.féch

Fréquence

½.féch-½.féch

Fréquence

Discrétisationfréquentielle

Périodisationtemporelle

T0=1/f

f½.féch-½.féch

Echantillonnage fréquentiel Périodisation temporelle

LIRMM 13

sP(k.Téch)

TP=1/fP

féch-féch0

½.féch-½.féchfP-fP

T0=1/f

sT0(k.Téch)

féch-féch0 ½.féch-½.féch ffP-fP

SP(f)*PTobs(f)

pTobs(t)1

Tobs=N.Téch

0 ½.féch-½.féch ffP-fP

{SP(f)*PTobs(f)}. Df(f)

PTobs(f)

féch/N

ltiplica

0 ½.féch-½.féch f

f=féch/N

Df(f)1

sP(k.Téch).pTobs(t)

Tobs=M.TP

LIRMM 14

sP(k.Téch)

TP=1/fP

T’0=1/’f

sT’0(k.Téch)

ltiplica

PT’obs(f)

féch/N’

féch-féch0

½.féch-½.féchfP-fP

0 ½.féch-½.féch ’f

’f=féch/N’

D’f(f)1

sP(k.Téch).pT’obs(t)

T’obsM.TP

pT’obs(t)1

T’obs=N’.Téch

0 féch-féch ½.féch-½.féch ffP-fP

SP(f)*PT’obs(f)

0 ½.féch-½.féch ffP-fP

{SP(f)*PT’obs(f)}. D’f(f)

LIRMM 15

sP(k.Téch)

TP=1/fP

T’0=1/’f

sT’0(k.Téch)

multiplication

pT’obs(t)1

T’obs=N’.Téch

sP(k.Téch)

TP=1/fP

T’0=1/’f

sT’0(k.Téch)

multiplication

pT’obs(t)1

T’obs=N’.Téch

Window

LIRMM 16

windowed

not-windowedM = 211.1N = 1000

LIRMM 17

Signal période Tin

EchantillonnageM périodes Ns nombre d’échantillonsPériode Ts

Echantillonnage Cohérent (en single-tone)

a) b)Temps

Tacquisition

T’éch

Tacquisition

Ns.Ts=M.Tin

Ns et M nbres premiers

LIRMM 18

Echantillonnage temporel

Fréquence échantillonnage> 2*la bande de

fréquence du signal

Echantillonnage Fréquentiel

Fenêtres temporelles (hamming, hanning, …)=>

Signal périodique

Si single-tone (une fréquence)

Echantillonnage cohérent = Ns et M premiers entre

Recouvrement

LIRMM 19

Convertisseur A/N

Échantillonnage

1/Féch

000001010011100101110111

V1V2V3V4V5V6V7V8

LIRMM 20

CAN : QuantificationCAN : Quantification

Droite Idéale

Entrée Analogique

Quantification& Codage

Fonction de transfert des CAN

LSB =PE

8 bits

24 bits

50 bits

LSB = 5/28 19 mV

LSB = 5/224 230 nV

LSB = 5/250 4 fV

VT7VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 V7V1 V2 V3 V4 V5 V6 V8

LIRMM 21

Fonction de transfert des CAN

Entrée analogiqueS

010011

100101

VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 VT7 PE/2

Quantum q-PE/2

Entrée analogique

Quantum q

VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 VT7 PE0

Palier (code 010)

Transition de code

LIRMM 22

Equivalent analogique de la sortie Sa(t)

Signal analogique d’entrée E(t)

Erreur de quantification Eq(t)

Valeur analogiqued’entrée

Code numériquede sortie

PE/2q/2

-PE/2 -q/2

LIRMM 23

Signal d’entrée

Bruit de quantification

-q/2 q/2

Convertisseur de n bits

1dx.)x(FxB

RMSdB 2.

3log20

log20Bq

Alog20SNR 76,1n.02,6SNR dB

LIRMM 24

, SNR of ideal ADC

So, the effective number of bits of an actual ADC is given by:

Dynamic parameters: Effective Number Of BitsDynamic parameters: Effective Number Of Bits

SNR dB ni[ ] . * . 6 02 176

dBSINADENOB

LIRMM 25

CAN : CodageCAN : Codage

Convertisseur A/N

Échantillonnage

1/Féch

000001010011100101110111

V1V2V3V4V5V6V7V8

LIRMM 26

Introduction CAN

Echantillonnage Quantification Codage Architectures

• Flash• Rampe• Approximation successives• Pipeline• ∑-∆• Folding-interpolated

CNA Exemple de CNA 8 bits à sources unitaires Caractéristiques des convertisseurs Test des convertisseurs

LIRMM 27

CAN : ArchitecturesCAN : Architectures

Entrée AnalogiqueVref

Horloge

Sortie numérique sur 3 bits

Convertisseur Flash

Codeurn bits 2n Comparateurs

LIRMM 28

logique de commandeHorloge

Compteur

Sortie numérique

Ve=PE/8

PE = Pleine Echelle

t1 = temps fixe t2= temps de mesure

Convertisseur double rampe

Ve= PE

t2 = t1

Ve =PE x t2

Nombre de Cycles = 2n

LIRMM 29

Convertisseur Pipeline 1/2

LIRMM 30

Convertisseur Pipeline 2/2

LIRMM 31

Architectures : Multi-step (example = 2-step)

Coarse

ADCDAC

MSB Group n/2 bits

LSB Group n/2 bits*Ref: “Principles of data

conversion”B. Razavi

LIRMM 32

Folding Interpolation (F&I) Principle 1/6

Full Flash

Folding

Input Voltage

4 bitFlash ADC

FoldingCircuit

Coarse Quantization

Fine Quantization

Vin MSB’sOut

LSB’sOut

LIRMM 33

F&I : Cellule de base 2/6

LIRMM 34

F&I : flash classique 3/6

LIRMM 35

Architectures : Folding principle 4/6

LIRMM 36

F&I : Interpolation Principle 5/6

LIRMM 37

F&I: Exemple d’architecture finale 6/6

Reference

AnalogPreprocessing

Input AmplRef &Folding

MSB-1MSB

Comp. &ErrorCorrection

BinaryEncoder

MSB-2BitSync

*Ref: “Integrated ADC’s and DAC’s”

R. Van de Plassche

LIRMM 38

Entrée analogique

Registre à approximations

successives

Convertisseur N/A

Sortie

numérique

Tension d'entrée

Horloge

Convertisseur à approximations successives

100000

110000

101000

101100

101010

101011

Nombre de Cycles = Nombre de bits

LIRMM 39

Convertisseur ∑-∆ 1/2

1ère Etape => Suréchantillonnage

Neffectif = N+ K/4

LIRMM 40

Entrée

IntégrateurComparateur

Modulateur

analogique

Convertisseur ∑-∆ 2/2

Bande utile

- Fe Fe

Bande utile

n bits à Fe/nFiltre décimateur

Bande utile

LIRMM 41

Architecture Points forts Points faibles

Intégration+ résolution+ Faible consommation+ Excellente réjection analogique du bruit

- vitesse de conversion (2n.cycles)

SAR + résolution élévée+ Faible consommation

- Vitesse de conversion (n. cycles)

-S D+ résolution la plus élevée+ NLD excellente+ Faible consommation+ Rejection du bruit (numérique)

- Vitesse d’échantillonnage limitée

Pipeline+rapidité+ Correction numérique des erreurs+ Très bon rapport vitesse résolution

Folding Interpolation

+ rapide+ Faible capacité d’entrée / flash

- résolution limité- Mise en œuvre complexe- consommation élevée

Flash + les plus rapides- Résolution limitée- Capacité d’entrée élevée- forte consommation

LIRMM 42

Architectures vs application areas

Audio Video Imaging Telecom Instrument

Flash Multistep Folding SAR Sigma-delta

LIRMM 43

IntroductionIntroduction

Output code

Analog signal

Input codes

LIRMM 44

FoldingInterpolation

10 100 10 10 100 1G 10G1k 1M 1M100

Approximat° successives

PipelineSubranging

Facteur de Mérite = résolution x fréquence

Prix CAN est proportionnel au Facteur de mérite

Architecture Application

LIRMM 45

Caractéristiques des ConvertisseursCaractéristiques des Convertisseurs

LIRMM 46

LIRMM 47

LIRMM 48

IntroductionCANCNA

IntroductionArchitectures

• Parallele• Série • ∑- ∆• CNA à sources unitaires

Caractéristiques des convertisseurs

LIRMM 49

What is a Digital-to-Analog Converter?What is a Digital-to-Analog Converter? synonyms DAC, D/A

n-bitDAC

analogLPF

C0 C1 Ci C2 n-1

V2 n-1

CNA: IntroductionCNA: Introduction

LIRMM 50

Parallel architectures (1/3)Parallel architectures (1/3)

uniform ladders • stacked/binary weighted ladders+Vref

“2n-1”

“2n-2”

“0”

“1”

IdumpIout

“msb” “msb-1” “2” “1”

CNA : ArchitecturesCNA : Architectures

LIRMM 51

CNA // : à résistances pondérées (2/3)

Vréf I1

VréfCI

Masse virtuelle

LIRMM 52

CNA // : Réseau R/2R (3/3)

AB C D

b1 b2 b3 b4

1iinS 2.b

LIRMM 53

CNA Série

Vref/2

Vref/4

5Vref/8

Code 101

Nombre de Cycles = 2n

LIRMM 54

Bitstream architectures (1/5) Bitstream architectures (1/5)

Bitstream DACright channel

left channel

oversamplingfilter(s)

noise-shaper(k-th order)

q-bit bitstreamDAC

analogLPF

(n,fs) (n,mfs) (q,mfs)

LIRMM 55

CNA ∑-∆ (2/5)

Suréchantillonnage x 256 Interpolation et filtre passe bas

Modulateur ∑-∆CNA1 bit

Filtre analogiquePasse bas (lissage)

44,1kHz16 bits

11,2 MHz16 bits

11,2 MHz1 bits

Sortie Analogique

féch 2.féch0

Séch(f)

Fréquence0

Séch(f)

fin 8 féch

Fréquence0

Séch(f)

fin 8 féch Fréquence0

Séch(f)

fin 8 féch

LIRMM 56

quantificateurintégrateur

- + Z-1X[z] Y[z]

D/DY[z] = Z-1.X[z] + Q[z] – Z-1.Q[z]

y(n) = x(n-1) + q(n) – q(n-1)

Y[z] = Z-1.X[z] + (1 – Z-1).Q[z]

FTS(z)= Z-1 FTB(z)=(1 - Z-1) Fe/2

(1-Z-1)

Amplitude

Modélisation ∑-∆ (3/5)

N bits

LIRMM 57

Y[z] = Z-1.X[z] + Q[z] – 2Z-1.Q[z] + Z-2.Q[z] = Z-1.X[z] + (1 – Z-1)2.Q[z]

y(n) = x(n-1) + q(n) – 2q(n-1) + q(n-2)

intégrateur

- + Z-1Y[z]

D/D1 bit//

N bits

N bitsN bitsintégrateur

Modélisation ∑-∆ d’ordre 2 (4/5)

LIRMM 58

Y[z] = Z-1.X[z] + (1 – Z-1)2.Q[z]

FTS(z)= Z-1 FTB(z)=(1 - Z-1)

(1-Z-1)2

Amplitude

Modulateur d ’ordre 2 Modulateur d ’ordre n

Y[z] = Z-1.X[z] + (1 – Z-1)n.Q[z]

FTB(z)=(1 - Z-1)nFTS(z)= Z-1

Modélisation ∑-∆ d’ordre n (5/5)

LIRMM 59

IntroductionCANCNA

IntroductionArchitectures

• Parallele• Série • ∑- ∆• CNA à sources unitaires

LIRMM 60

CNA : Exemple de CNA 8 bits à sources unitairesCNA : Exemple de CNA 8 bits à sources unitaires

Convertisseur

256 sources de courant

élémentaires

Source de référence

Miroir 1

Miroir 2

Courant de Sortie

VddVdd

CNA à sources unitaires

LIRMM 61

Décodeur thermomètre colonne

Vref_0

Vref_1

Fonctionlogique

on on on on on on on on on on on on on on on on

on on on on on on on on on on on on on on on onon on on on on on on on on on on on on on on onon on on on on on on on on on on on on on on onon on on on on on on on on on on on on on on on

on on on on on on on on on on on on on on on on

on on on on on off off off off off off off off off off offoff off off off off off off off off off off off off off off offoff off off off off off off off off off off off off off off off

off off off off off off off off off off off off off off off offoff off off off off off off off off off off off off off off off

off off off off off off off off off off off off off off off off

off off off off off off off off off off off off off off off offoff off off off off off off off off off off off off off off off

off off off off off off off off off off off off off off off off

(D7 à D0)

(D3 à D0)

(D7 à

Source de courant unitaire

Vref_0

Vref_1

Vref_0

Vref_1

Source de référence

LIRMM 62

LIRMM 63

Référence de courantRéférence de courant

LIRMM 64

ipolRpol

VIpol ref

Vgsipol MP

LIRMM 65

• le montage cascode :

• Problème : stabilité -> Besoin d’un Start Up

W=40u ; L=1,5uMN0

W=40u ; L=1,5uMN1

W=40u ; L=1,5u

W=21u ; L=3u

W=40u ; L=1,5u

W=100u ; L=0,35u

W=200u ; L=0,35u

W=15u ; L=1,5u

W=40,05u ; L=1,5u

)322.1.(3

rorororogro

Étage de polarisation

LIRMM 66

W=40u ; L=1,5uMN0

W=40u ; L=1,5uMN1

W=40u ; L=1,5u

W=21u ; L=3u

W=100u ; L=0,35u

W=200u ; L=0,35uMP1

W=15u ; L=1,5u

W=40,05u ; L=1,5u

W=0,7u ; L=3,5u

W=0,7u ; L=0,35uMP20

/Dac_on

W=0,7u ; L=0,35u

W=0,7u ; L=,,35u

MN70Dac_on

Principe du Start upPrincipe du Start up

Chute de ce potentiel

LIRMM 67R

1 2 1 2

W=0,7u ; L=0,35u

W=0,7u ; L=0,35uMN76

W=0,7u ; L=0,35uMN85

W=0,7u ; L=0,35u

W=40u ; L=1,5uMN0

W=40u ; L=1,5u

W=0,7u ; L=3,5u

W=0,7u ; L=0,35uMN86

W=0,7u ; L=0,35u

W=21u ; L=3u

W=42u ; L=1,5u

W=40u ; L=1,5u

W=100u ; L=0,35u

W=200u ; L=0,35u

W=0,7u ; L=0,35u

W=0,7u ; L=0,35uMP28

W=15u ; L=1,5u

W=0,4u ; L=20uMP27

W=2u ; L=0,35uMP87

W=15u ; L=1,5u

W=40,05u ; L=1,5u

Vue Schématique Vue Schématique

Dac_on

Miroir 1 Miroir 2

Référence de courant

LIRMM 68

Résultat : Analyse CornerRésultat : Analyse Corner

Tension d’alimentation

tm : typical meanWP : Worst PowerWS : Worst SpeedWO : Worst OneWZ : Worst Zero

LIRMM 69

256 sources de

courantélémentaires

DacONSource de référence

IyIxPolarisation des blocs X et Y

en courant

Polarisation des 256 blocs Z en tension

LIRMM 70

Iy= 320 µA

4 Bloc X 64 Bloc Y

Ix=80 µA +

Miroir 1

Miroir 2

Sortie

256 Bloc Zsources élémentaires

Sortie

1 2 256

5 µA 5 µA 5 µA

Source de réference

LIRMM 71

IntroductionCANCNAExemple de CNA 8 bits à sources unitaires

Caractéristiques des convertisseursTest des convertisseurs

LIRMM 72

Paramètres Dynamiques

ParamètresStatiques

Performancesde

l’échantillonnage

LIRMM 73

Paramètres Statiques : Offset

Droite Idéale

Entrée Analogique

VT7VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 PE

Droite Idéale

Offset

Entrée Analogique

VT7VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 PE

Offset décalage de la fonction de transfert

LIRMM 74

Paramètres Statiques : Gain, Non-linéarités

Erreur de Gain

Entrée Analogique

VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 VT7 PE

droite idéale

Gain D(Vti+1 - VTi) = cst

Entrée Analogique

VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 VT7 PE

NL GAIN + OFFSET

LIRMM 75

Performances de l’échantillonnage : jitter

dV.tV j

ÉchantillonnageThéorique

jitter = Dtj Erreur de Conversion

EchantillonnageRéel

LIRMM 76

Paramètres Dynamiques : THD, SNR...

Fin 2.Fin 3.Fin 4.Fin 5.Fin 6.Fin

ModuledB

Fréquence

Spectre du signal

A = amplitude du fondamental Hk = amplitude la kème harmonique

Ai = amplitude de la ième raie Bm = amplitude du bruit

Alog.20)SNR(

Signal sur bruit

)Amax(log.20)SFDR( i

Dynamique de codage

log.20)THD( 1K

Taux de distorsion harmonique

LIRMM 77

, SNR of ideal ADC

So, the effective number of bits of an actual ADC is given by:

Dynamic parameters: Effective Number Of BitsDynamic parameters: Effective Number Of Bits

SNR dB ni[ ] . * . 6 02 176

dBSINADENOB

LIRMM 78

Dynamic parameters: Inter-Modulation Distortion Dynamic parameters: Inter-Modulation Distortion

Frequency

2f1-f22f2-f1 f1+f2

2f2 2f1

f1+2f2 2f1+f2

3f2 3f1

IMD dBP

Psignal[ ] log10

intermod

LIRMM 79

D/A parameters: transmissionD/A parameters: transmission

...,C5,C13,C20,C14,C1,...

...,0,0,0,0,0,0,.....

Caractéristiques des CNACaractéristiques des CNA

LIRMM 80

Transmission: spectral analysisTransmission: spectral analysis

fft 2ft 3ft kft

channel 1

fft 3ft

channel 2

LIRMM 81

Transmission: SNR, THD and SINADTransmission: SNR, THD and SINAD

• Signal-to-Noise Ratio (SNR)SNR

Psignal

signal

, log( )10

P asignal ~ 12

aharmonics

signal

( ) (...

)/ /1 2 22

SINADP

P Psignal

noise harmonics

fft 2ft 3ft kft

channel 1

sity a1

• Total Harmonic Distortion (THD)

• Signal-to-Noise And Distortion ratio (SINAD)

LIRMM 82

Transmission: ENOB, SFDR and DFDRTransmission: ENOB, SFDR and DFDR

• Effective Number Of Bits (ENOB)ENOB SINADdB ( . ) / .1 761 6 02

s20 1log(

max( ))

fft 2ft 3ft kft

channel 1

sity a1

SFDR • Spurious Free Dynamic Range (SFDR)

LIRMM 83

Transmission: channel separation and crosstalkTransmission: channel separation and crosstalk

• channel separation

• crosstalk

Ch sepP

aharmonics signal one channel

signal other channel

crosstalkP

asignal one channel

signal other channel

fft 2ft 3ft kft

channel 1

sity a1

fft 3ft

channel 2

LIRMM 84

Transmission: transient responseTransmission: transient response

zero level

full scale level

rise time

clock feedthrough

overshoot level

undershoot level

2 % error band

50% full scale

settling time

glitch energy

LIRMM 85

Practical casesPractical cases

parallel DAC

test audio video control RAMDAC bitstream

offset

gain **

DNL ** ** **

INL ** **

SNR ** **

THD ** **

SINAD ** **

** = often tested, * = sometimes tested

LIRMM 86

Practical casesPractical cases

parallel DAC

test audio video control RAMDAC bitstream

dyn range

ch sep * * *

Xtalk * * *

PSRR * * *

transresponse

channelmatching

** = often tested, * = sometimes tested

LIRMM 87

Introduction

Test des convertisseurs

LIRMM 88

Les Types de ConvertisseursLes Types de Convertisseurs

Le test ne dépend pas du type de CANTest Fonctionnel

10 100 10 10 100 1G 10G1k 1M 1M100

Approximat° successives

Subranging

F= résolution x fréquence

Prix CAN est proportionnel à F

andWireless Digital

ContexteContexte

Complex system block diagramComplex system block diagram

Digital components to implement software applications

Analog/RF components to transmit and receive the data

Converters (DACs ADCs) to interface both domains

LIRMM 94

MotivationMotivation

One Chip Set-top Box: 2 ADC, 6 DAC… Video decoder: 12 ADC, 2 DAC, …

Complex SoC or SiP

RF Part Digital part 2

Analog Part 1

Analog Part 2

Analog Part 1

Digital part 3 Digital part

Digital part 1

Set-top box:PNX8327

LIRMM 95

Test des CI Analogiques et MixtesTest des CI Analogiques et Mixtes

Mixed-signal testing

Area distribution cost distribution

Design& manufacture

Digital test

Analog test

Digital part Analog part

Difficulties of analog testing+

Accessibility

LIRMM 96

Prix de revient

200 Euros

Influence du coût du test

En 2015 180 € 20 €

100 €

TestConception + Fabrication

En 2003 100 €

Test des circuits MixtesTest des circuits Mixtes

LIRMM 97

Test du battement de fréquence (& enveloppe) Test qualitatif

Régression sinusoïdale offset, gain, bruit

Test par Histogramme Paramètres statiques (offset, gain, NL)

Test par FFT (Fast Fourier Transform) Paramètres dynamiques (SNR, THD, SPIR…)

Techniques de test des Convertisseurs A/N

Test des Convertisseurs A/NTest des Convertisseurs A/N

LIRMM 98

Test du battement de fréquenceSignal d’entrée

Echantillonnage

Signal reconstitué

LIRMM 99

Principe :

Signal d’entrée sinusoïdal Fentrée = Féchantillonnage + petit DF

Valeur de DF variation de 1LSB pour la plus grande

pente du signal d’entrée

Analyse de la sinusoïde de sortie (de fréquence DF)

Donne une indication sur la présence de NL et de codes

manquants

Test du battement de fréquence

Précision

Complexité Temps de calcul Peu utilisé

LIRMM 100

Régression sinusoïdale

Estimation : A.sin(2p.Fin+f)+MA

itude +

LIRMM 101

Principe : Signal d’entrée sinusoïdal (1.sin(2 .p Fin+ ))f Estimer le signal sinusoïdal de la forme

(A.sin(2 .p Fin+ )+ )f M vu à travers le convertisseur Les paramètres M, A donnent respectivement la

valeur du gain et de l’offset du CAN sous test

Régression sinusoïdale

Précision

Complexité Temps de calcul Peu utilisé

LIRMM 102

Test par histogramme

Code i

Histogramme

Paramètres

• Offset• Gain• NLD• NLI

Code i

LIRMM 103

Entréeanalogique

Histogramme

PEH(i)

100011010

110101

H(i)=nbr d’apparition du code i

nbr total d’échantillons

LIRMM 104

Entréeanalogique

Histogramme

PEH(i)

100011010

110101

H(i)=nbr d’apparition du code i

nbr total d’échantillons

LIRMM 105

Entrée Analogique

Histogramme

FSH(i)

LIRMM 106

EntréeAnalogique

Codede sortie

Histogramme

VT3 FS

nTréf

22i2arcsin

2i2arcsin

LIRMM 107

EntréeAnalogique

Codede sortie

Histogramme

VT3 FS

LIRMM 108

EntréeAnalogique

Codede sortie

Histograme

VT3 FS

LIRMM 109

EntréeAnalogique

Codede sortie

Histogramme

VT3 FS

LIRMM 110

Précision Nombre d’échantillons

Pas de paramètres Dyna. Application Indus.

Principe : Signal d’entrée sinusoïdal ou linéaire (triangle,

rampe)

Construire l’histogramme expérimental = Fréquence d’apparition des codes de sortie

Comparer cet histogramme avec l’histogramme idéal

LIRMM 111

Test par FFT

Sensible à la Synchro.

Pas de paramètres Stat.

Rapide

Application Indus.

CANµPou DSP

ParamètresSNR , THD, SFDR, IMD ...

Spectre

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