Page 56 - 5G SA開台多重無線技術測試再添挑戰

54
測試與測量
整合ADC的一種簡易測試方法
Steve Hageman，Embedded.com特約作者
幾年前曾需要一個快速、低頻且失真極低的源來測試板載微控制器 (MCU) ADC，看它是否接近資料手冊提供的有效位數(ENOB)和線 性度。
凌力爾特(Linear Technology，現屬ADI)的設計失真 度很低，不過設計有些複雜，對於那 時的需求來說，似乎有點大材小用。 最後，基於HeinvandenHeuvel的 電路，建構了一個經典的、三運算放 大器、狀態變數振盪器，並用一小 粒小麥燈泡(grain-of-wheat light bulb)作為振幅穩定電路。
散式DDS，要不就是使用高解析度 I2S音訊DAC。
使用18位元FFT分析儀進行 的初步測試顯示，筆記型電腦不僅 聽起來音質更好，而且性能確實達 到了16位元失真程度，雜訊基底非 常乾淨。
筆者對電路中運算放大器的 各級負載擺弄了一天，成功地將諧 波失真產物降至-95dBc以下，滿足 了當時的需求。雖然可以建構離散 式振盪器電路，但它很繁瑣。還存 在溫度問題，如幅度漂移、頻率漂 移、啟動和穩定時間等。同樣，我 認為將來如果有一個快速設置振 盪器，具有2.5~±10V的多路輸出， 這樣就可以實現一個通用ADC測試 平台，可快速測量任何16位元精準 度的ADC。
我買了幾個I2S DAC，將它們連 接到我的一個微控制器演示板上， 大約一天時間，I2S就開始運作了， 且系統中產生出了一些基本像樣的 訊號。I2S的奇妙之處在於，它可以 連接到處理器的DMA，使99%的 資料傳輸對處理器透明。處理器所 要做的就是，每隔一段時間把DMA 管道充滿。
這就解決了很多問題，透過使 用外部音效卡，精確的振幅和已知 的品質可以在任何測試平台之間轉 移，因為我的測試筆記型電腦內部 音效卡的輸出振幅和真實音質因 地可變。使用筆記型電腦作為測試 控制器的另一個好處是，可以拔出 電源適配器並用電池供電，從而消 除了試圖快速更換地點並完成工作 時經常出現的許多接地迴路問題。
通用ADC測試平台
然後我想，「USB音效卡 dongle怎麼樣?它們也許既好用又 便宜。」快速搜尋後發現，Creative Labs確實有一款成本很低、但 性能又非常高的16/24位元USB dongle，它的名字令人印象深刻:
該測試平台如果採用類比方 案，實施起來太慢了，這讓我想起 不知道專業音訊分析儀的源是如何 實現的?我想要不是建構精密的離
導入BlasterAmp
www.eettaiwan.com | 2022年10月
然後，開始瀏覽TI應用手冊， 瞭解他們的超低失真測試振盪器 如何實現。果不其然，使用了一款 Burr Brown內建I2S的音訊DAC， 然後接了一些高性能低通濾波器。
對於我的通用ADC測試平台來 說，這種方法確實是一種「快速」解 決方案，因為所有軟體都可以在實 驗室電腦上運作;如今，我擁有了 一套頻率和幅度都「可控」的訊號 源，並且運作在我自己的電腦上， 這樣就可以擁有獨立的應用程式， 甚至可以建構API，以便在以後需 要時納入自動測試套件。
這只是一次體驗，在經濟上並 沒有優勢，因為TI的電路售價不到 300美元，不過沒有公開API介面， 無法從自己的測試程式來控制他們 的解決方案。
「Creative Labs Sound Blaster Play!3」。這款不到20美元的元 件，竟然具有24位元/96kHz的資 料速率。我相信Creative Labs製造 的 不 會 是 「 垃 圾 」， 所 以 買 來 試 用 。
現在需要的是用於Sound Blaster dongle的類比介面板，以
TEST & MEASUREMENT