德思特干货 | 解锁ADC真实性能：斜坡测试(Ramp Test)AWG配置与结果查看指南

导语

在上一期内容中，我们从上下位机连接、工程新建到DIO模块时序设置，详解了斜坡测试软件配置实战，为捕捉ADC静态性能奠定基础。 本期，德思特将带您继续深入学习斜坡测试（Ramp Test）的软件配置，详细拆解从AWG配置到结果分析与总结，帮助工程师高效系统掌握斜坡测试软件配置的全流程。

 

一、AWG配置

AWG 部分的配置允许用户定义测试激励信号的具体形式和参数，并提供了调整信号前端处理工作参数的选项。配置界面的左半部分采用了简化的原理图形式，直观展示了 AWG 的结构，这不仅帮助用户理解其硬件功能，还清晰地指示了各个参数的实际影响，有效降低了用户的学习门槛。

 

 

1.连接方式

本示例中选择“Connected, with GND Sense”

适用场景：UUT输入电阻为高阻

原理图显示该选项短路了50Ω输出负载电阻

断开与输出近端地的连接

GND反馈线延伸至待测芯片附近，可有效针对浮地问题进行补偿反馈，提高测试精度

 

2.AWG内部结构认知

从原理图可知，AWG内部有两个DAC：

主DAC：负责波形的产生，信号随后通过滤波器和调整幅值的放大器

次DAC：负责生成高精度的DC偏置信号（本示例中偏置设为0V）

放大器选项中的5.1 Vp指的是峰-峰值的一半，意味着输出最高电压距离直流基线最高可达5.1V，配合0V偏置可产生-5.1V到+5.1V电压。

 

3.Array size 的精确计算

Array size（阵列大小）决定测试精度：

16位ADC共有65536个LSB

若设置4×65536个采样点，DNL分辨率仅1/4 LSB = 0.25 LSB

因此可根据所需DNL分辨率推算倍数（例如需要0.1 LSB精度，倍数需≥10）

此外，实际测试中还可能受到随机噪声的影响，需要额外增加采样点以通过平均抵消噪声，同时Ramp测试的电压应略微超出ADC的输入范围，也会造成额外开销。

通用建议：Array size设置为 10×2^N ~ 32×2^N（N为ADC分辨率位数）。

 

4.斜坡信号的电压范围设定

由于实际待测芯片的转换范围可能与标称范围存在细微差异，设置的斜坡信号起始电压应稍低于最低标称值，终止电压应略高于最高标称值：

本示例设定为 -5.05V 到 +5.05V

使得对UUT实际转换范围偏差的测量成为可能

德思特设计AWG前端放大器时选择5.1Vp而非5Vp，正是出于同样的考量——在尽可能不影响输出精度的前提下，允许波形幅值略微超出标准量程

 

5.预览功能

配置面板顶部提供了预览按钮，可快速查看预计输出的波形图样，帮助确认幅值、周期等关键参数，有效预防由于配置失误导致的UUT损坏。

 

二、电源设置

电源部分的设置相对简单。

只需将电压值分别输入到对应模块的输出电压设置栏即可。为了实现更高的电压输出精度，使用4线制连接方式，建议条件允许时采用。

本示例中：

DPS16模块：为UUT提供5V供电

DRS20模块：输出2.5V参考电源

 

 

 

 

三、开始测试与结果分析

一键启动

保存项目文件（便于下次快速调用），点击软件顶部的“Start !”按钮，即可开始自动化测试和分析流程。

结果解读

测试完成后，结果以弹窗形式呈现。用户可点击工具栏中的各个视图按钮查看不同分析结果：

B.FIT视图：显示最佳拟合直线下的INL、TUE、DNL等参数

本示例测得INL为1.355 LSB，符合AD7671数据手册标称的±2.5 LSB Max

可利用放大镜、光标等工具观察细节

支持导出结果图、计算数据和原始采集数据，便于进一步分析

 

 

 

 

 

化繁为简，精准高效

通过本文的介绍，我们完成了ADC静态参数测试中斜坡测试方法的软件配置全流程的学习。

这一流程为ADC静态参数测试提供了一种高效、精确且用户友好的解决方案，帮助工程师更加专注于产品设计开发的核心环节，加快产品上市时间，确保产品的高质量和性能。