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DAC - Parámetros Dinámicos

Parámetros Dinámicos

Los parámetros dinámicos del DAC (Convertidor Analógico-Digital) principalmente incluyen:

  • Relación Señal-Ruido (SNR)
  • Distorsión Armónica Total (THD)
  • Relación Señal-Ruido y Distorsión (SINAD)
  • Error de Intermodulación (IM)

Relación Señal-Ruido (SNR)

La Relación Señal-Ruido (SNR) de un DAC se define como la relación entre la Potencia de Señal Medida RMS (excluyendo la Distorsión Armónica) y la Potencia de Ruido RMS:

\[ SNR (dB) = 20log\left(\frac{V_{Señal(RMS)}}{V_{Ruido(RMS)}}\right) \]

Dado que el SNR es una relación de potencia, el valor de \(20\) en la ecuación representa el cuadrado de la relación de voltaje.

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Aunque la Distorsión Armónica no se incluye en la medición del SNR, se incluyen el ruido de cuantización, térmico y otros ruidos residuales en el convertidor.

Distorsión Armónica Total (THD)

La Distorsión Armónica Total (THD) de un DAC se define como la relación entre la componente fundamental y todas las distorsiones armónicas:

\[ THD (dB) = 20log\left(\frac{\sqrt{V^2_{2(RMS)}+V^2_{3(RMS)}+...+V^2_{n(RMS)}}}{V_{1(RMS)}}\right) \]

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Cómo Probar los Parámetros Dinámicos

Configuración del Sistema de Pruebas

Configuración del sistema de pruebas para las pruebas de parámetros dinámicos del DAC:

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La resolución del Digitalizador AC debe ser al menos de 2 a 4 bits mejor que el Dispositivo Bajo Prueba (DUT).

Concepto de las Pruebas

El procedimiento para probar los parámetros dinámicos de un DAC se enumera a continuación.

1. Generar una señal de datos digitales de entrada continua (una onda senoidal) con el probador para que el DAC la convierta.

Es práctica común asegurarse de que los relojes analógicos/digitales estén referenciados a un reloj maestro común, de manera que la relación de la frecuencia de las fuentes de reloj esté fija y sincronizada, lo que hace que los resultados de las pruebas sean altamente repetibles.

2. Recolectar coherentemente un conjunto de muestras con el DAC

Para la Fuente Digital:

\[ \frac{Fs(dut)}{Fi}=\frac{N}{M} \]

Donde \(Fs(dut)\) es la tasa de muestreo de la Fuente Digital, \(Fi\) es la frecuencia de la señal, \(N\) es el número de muestras, \(M\) es el número de ciclos enteros.

Para la Captura Digital AC:

\[ \frac{Fs}{Fi}=\frac{Ncap}{Mc} \]

Donde \(Fs\) es la tasa de muestreo del DAC y también la tasa de muestreo de la Captura Digital, \(Fi\) es la frecuencia de la señal, \(Ncap\) es el número de muestras capturadas (el doble del número), \(Mc\) es el número de ciclos enteros (impar).

3. Enviar el conjunto de muestras de tiempo recopiladas al DSP para realizar análisis de DFT/FFT

4. Analizar las bandas de frecuencia de interés utilizando ecuaciones o algoritmos de prueba para SNR (Relación Señal-Ruido), THD (Distorsión Armónica Total) y comparar con las especificaciones.

5. Tomar una decisión de aprobación o rechazo basada en los resultados.

Referencias y Agradecimientos

  • Fundamentos de Pruebas Utilizando ATE
  • The-Fundamentals-of-Mixed-Signal-Testing_Brian-Lowe

Original: https://wiki-power.com/
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