前言
在高速通訊、醫療成像與自動化應用中，ADC靜態參數測試扮演關鍵角色。本篇解析ADC轉換點的定義、測試邏輯，介紹宏虹 TS-ATX7006 與 TS-ATView7006 系統應用，並說明臨界點搜尋法與程式碼排序法兩大方式，有效提升分析精度與效率。
在現代電子系統設計與高速通訊、訊號處理、雷達偵測、醫療成像以及各種工業自動化應用中，類比數位轉換器（ADC）和數位類比轉換器（DAC）扮演著至關重要的角色。 ADC負責將類比訊號精確且有效率地轉換為數位訊號，以便於進行數位訊號處理和資料傳輸；而DAC則執行相反的功能，它將數位資料流還原為高品質的類比訊號，以供實際設備或系統使用。
隨著技術的不斷進步，尤其是對於 5G 通訊、航空航太及國防等領域的嚴苛要求，高速、高精度、高解析度以及大動態範圍的 ADC 和 DAC 變得越來越重要。為了深入探討這些關鍵元件的基礎效能指標，宏虹將引領您走進 ADC 和 DAC 的靜態參數測試世界。本篇文章將為您介紹 ADC 中的一個關鍵概念—轉換點。
介紹
A/D轉換器的線性參數計算（INLE、DNLE等）基於裝置的轉變點（或臨界點）。為了確定 ADC 的轉變點，應將具有足夠步長的模擬斜坡表徵元件的吸納後輸入。根據測量的輸出值可以確定轉變點。
A/D轉換器的線性參數計算
宏虹 ADC 測試系統 TS-ATX7006 和軟體 TS-ATView7006 有兩種確定跳變點的方法：
- 跳變點搜尋方法：演算法「搜尋」跳變點。考慮測量輸出值在結果陣列中的位置。
- 程式碼排序方法：程式碼在結果陣列中出現的次數是 LSB 步長的量測。
跳變點搜尋法
搜尋從輸出值x到輸出值 x+1(x -> x+1) 的臨界點，首先搜尋資料陣列中輸出值x的第一次出現以及資料陣列中輸出值 x+1 的最後一次出現，這就是跳變點的搜尋陣列。
輸出值 x 和小於輸出值 x 的出現次數均計入該區域。跳變點位於首次找到輸出值 x 加上該計數器值（在該區域中找到輸出值 x 及更少輸出值的次數）的位置。
開始和結束時遺失的程式碼將透過理想的轉換器步驟 (DNLE=0) 進行估算，並以第一個找到的跳變點作為參考。最後，跳變點是從最後找到的跳變點估算出來的。所有其他缺失程式碼都會導致DNLE為-1：跳變點位於與其前一個跳變點相同的位置。
噪音或測量解析度不足可能導致 DNLE 小於 1 LSB。
情況一：無噪音
擷取的數位資料陣列
跳變點0→1:
搜尋範圍：位置0-11。
計數：6
跳變點位於位置5至6。跳變點電壓為： Vtrp=Vstart+count*Vstep-1/2Vstep
其中：
Vstart=提供的斜坡的起始電壓。
startposition=首次找到程式碼的位置，此處為位置0。
count=找到輸出值0的次數
Vstep=提供的斜坡的電壓步長。
情況二：帶有噪音
擷取的數位資料陣列
跳變點0→1:
搜尋範圍：位置0-11。
計數：5
跳變點位於位置4至5。
跳變點1→2:
搜尋範圍：位置3-14。
計數：8（6次輸出值1+2次輸出值0）
跳變點位於位置10至11。
情況三：遺失輸出值
擷取的數位資料陣列
擷取的數位數據陣列：
跳變點0→1 和 0→2:
搜尋範圍：位置0-11。
計數：5
兩個跳變點均位於位置4至5。
程式碼排序方法
所有輸出值都在資料陣列中排序。排序後，資料陣列從所有測量輸出值0開始，然後是輸出值1，依此類推。因此，測量資料中輸出值的位置不相關。使用排序程式碼方法不會發生小於-1的DNL錯誤。
示例
排序前捕獲的數字資料陣列
排序後擷取的數字資料陣列
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