自動測試系統中的波形數字化器(08-100)

　　由于波形數字化器模擬的電路構成并不復雜，市場供應的ADC芯片種類很多，特別是信息技術和移動通信產品，都需要處理視頻信號，從而推動視ADC芯片的開發和生產。著名的德州儀器公司(TI)、模塊器件公司(ADI)等有多種ADC系列芯片供應，性價比相當高。如果我們在設計自動測試系統時需要專用的波形數字化器模擬。除了采購現成產品以外，亦可考慮自行設計。特別是取樣率200MS/S、分辨率16位、實時帶寬100MHz的ADC芯片，由于應用面廣，無論在無線通信、數碼相機、移動手機、雷達、醫學圖像、數據采集、測試測量等領域都需要大量產品。以德州儀器公司的ADS548X系列ADC芯片為例，它具有以下特點：

　　·最高取樣率200MS/S，帶寬100MHz

　　·分辨率16位，滿量程的背境噪聲78dB

　　·無雜散頻率的動態范圍95dBc

　　·片上高阻抗的差分緩沖輸入放大器

　　·高效率的低壓差分信號(LVDS)的數字輸出

　　·供電電壓+5V和+3V，功率耗散70mW

　　·64引腳QFN-64封裝，占位面積9×9mm

　　·溫度范圍-40至85℃

　　ADS548X系列ADC芯片的結構框圖如圖3所示，從圖中可見，輸入信號INP、INM經過緩沖輸入級放大后，由16位ADC模/數轉換器的取樣時鐘作時分取樣。再經數字修正和整形，樣本值送入8組低壓差分放大，由數據線D0、D2和D14輸出至后級存儲器。

　　圖3 ADS548系列ADC芯片結構框圖

　　ADS548X芯片內還有電源調節電路、基準電壓、定時控制、工作方式控制等輔助功能塊。作為波形數字化器的前端芯片，ADS548X是集成度和性能較高的ADC并行模/數轉換器，配合后端的緩沖存儲器和數字信號處理器，選擇信號采集系統的接口總線，即可構成完整的波形數字化器模塊。德州儀器公司同時提供ADS548X芯片的評估實驗板，作為業界領先的數字信號處理器供應商，有多種系列DSP芯片可供工程設計人員選擇，或者借助相應DSP開發套件，簡化模塊的軟件設計流程，實現波形數字化器的快速設計和評估。

　　幾種波形數字化器的外觀見圖4。 

　　圖4 幾種波形數字化器