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28 mai 2002

CARACTERISATION ELECTRIQUE DES CONVERTISSEURS ANALOGIQUE/NUMERIQUE. CCT Composants Séminaire CAN. 28 mai 2002. Jean GARNIER. PLAN. Présentation des moyens de caractérisations électriques les techniques de test Perspectives. Les moyens de caractérisations électriques. MTS 200 ( IMS ).

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28 mai 2002

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Presentation Transcript

  1. CARACTERISATION ELECTRIQUE DES CONVERTISSEURS ANALOGIQUE/NUMERIQUE CCT ComposantsSéminaire CAN 28 mai 2002 Jean GARNIER

  2. PLAN • Présentation des moyens de caractérisations électriques • les techniques de test • Perspectives

  3. Les moyens de caractérisations électriques • MTS 200 ( IMS )

  4. Les tests électriques • Les tests paramétriques • Les tests statistiques • Les tests dynamiques

  5. Les tests paramétriques • ViHmin • ViLmax • Voh • Vol • Consommation • temps de propagation • courants de fuite

  6. Les tests statistiquespar histogramme saturé • DNL (Non linéarité différentielle) • INL (Non linéarité intégrale) • Erreur d ’offset • Erreur de gain • - permet d'accéder aux grandeurs demandées pour l'instrumentation : DNL, INL • - permet d'atténuer les effets d'un signal d'entrée bruité (suppression des bruits blancs)

  7. Non Linéarité Différentielle (D.N.L.) • Pour un code i, c'est la différence entre la quantification du code i et la quantification théorique

  8. Non Linéarité Différentielle (D.N.L.) • Application un signal saturé (sinus) • Calcul de l’histogramme réel • Comparaison avec l ’Histogramme théorique. • Normalisation.

  9. Non Linéarité Intégrale (I.N.L.) • Pour chaque code i, c'est l'écart entre la tension de transition réelle et la tension de transition idéale du code i au code i+1 (après correction de l'erreur d'offset et de gain)

  10. Non linérarité intégrale (I.N.L.) • Cette caractéristique est déduite de la D.N.L. • Elle représente la somme des D.N.L. • On effectue une régression linéaire pour corriger le gain et l ’offset : • où a et b définissent la droite recherchée

  11. Non linérarité intégrale (I.N.L.)

  12. Erreur de gain • Le gain est la pente de la droite passant par les tensions de transition des codes 0 et 2n-1

  13. Erreur d’offset • L ’offset représente la translation de la fonction de transfert réelle par rapport à la fonction théorique

  14. Les tests dynamiquesen mode cohérent (f/fe=M/N) par analyse spectrale • SNR • SNR+D (rapport signal bruit) • THD (distorsion harmonique) • SFDR (Bruit de quantification) • Nombre de bits effectifs

  15. Rapport signal à bruit • Principe : • SFDR représente le rapport entre le fondamental et l ’harmonique la plus importante. • SNR+D prend en compte le bruit de quantification et le bruit dû aux erreurs de linéarité. SFDR SNR

  16. Rapport entre la puissance du fondamental et la puissance des 5 premières harmoniques : Distorsion harmonique (THD) Fondamental harmoniques • La distorsion harmonique est représentative des erreurs de linéarité du convertisseur

  17. Nombre de bits effectifs • Découle directement du SNR+D.Cas d ’un signal pleine échelle

  18. Amélioration future • Bruit de quantification

  19. Perspectives avenir • Un nouveau testeur en 2003 . L ’EXA 3000

  20. Conclusion • Des tests conforment aux data sheet • Amélioration constantes grâce à l ’expertise de nos collègues universitaires • Amélioration des temps de développement et de traitement grâce au nouveau testeur EXA 3000.

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