CN111953346A - 模数转换器的测试方法、系统、芯片及家用电器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种模数转换器的测试方法、系统、芯片及家用电器。其中，该方法包括：获取进行测试的模数转换器的静态参数；检测并确认所述静态参数符合预设静态参数条件，获取误差值，误差值由模数转换器在采样转换点转换出的转换码值、与匹配的理想码值确定；检测并确认误差值大于阈值，输出测试不通过的结果，阈值由静态参数定义。通过上述方式，本申请能够使输出的模数转换器的测试结果更加准确。

Description

模数转换器的测试方法、系统、芯片及家用电器

技术领域

本申请涉及集成电路芯片技术领域，特别是涉及一种模数转换器的测试方法、系统、芯片及家用电器。

背景技术

自然形态下的物理量大多以模拟信号的形式存在，由于模数转换器(Analogtodigital converter，ADC)可以将模拟信号转换成数字信号，从而建立物理世界到数字世界的连接，因此，模数转换器在很多行业被运用得非常广泛。例如，很多的民用产品、工业产品、军工产品中都包括模数转换模块。而产品的好坏，与模数转换器的性能相关，其中，模数转换器的性能指标包括分辨率、转换精度等。以转换精度为例，在出厂前，一般需要对模数转换器的转换精度进行测试，但现有的对于模数转换器的转换精度测试方法得到的结果不够准确。

发明内容

本申请提供一种模数转换器的测试方法、系统、芯片及家用电器，能够解决现有的对于模数转换器的转换精度测试方法得到的结果不够准确的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种模数转换器的测试方法，该方法包括：获取进行测试的模数转换器的静态参数；检测并确认所述静态参数符合预设静态参数条件，获取误差值，误差值由模数转换器在采样转换点转换出的转换码值、与匹配的理想码值确定；检测并确认误差值大于阈值，输出测试不通过的结果，阈值由静态参数定义。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种模数转换器的测试系统，该测试系统包括：数模转换器，被配置为输出采样测试模拟值至进行测试的模数转换器；控制处理电路，连接所述数模转换器，控制处理电路还被配置为连接所述模数转换器，执行如上述的测试方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种一种芯片，该芯片包括模数转换器，其中，模数转换器满足上述测试系统的测试要求。

为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种家用电器，该家用电器包括上述芯片。

本申请的有益效果是：通过上述实施例的实施，本申请获取模数转换器的静态参数，若该静态参数符合预设静态参数条件，则认为模数转换器通过了第一次测试；在通过了第一次测试的基础上，进一步基于模数转换器的转换码值、匹配的理想码值确定误差值，并在任一误差值大于阈值的情况下，认为模数转换器未通过了第二次测试，只有所有的误差值都不大于阈值的情况下，才认为模数转换器通过了第二次测试，故本申请通过对模数转换器进行二次测试，在二次测试通过的情况下，才认为模数转换器的转换精度满足要求，从而能够使得模数转换器的测试结果更加准确。

附图说明

图1是本申请模数转换器的测试方法一实施例的流程示意图；

图2是图1中S110的具体流程示意图；

图3是本申请测试信号示意图；

图4是本申请模数转换器的理想转换结果示意图；

图5是本申请模数转换器的一异常转换结果示意图；

图6是本申请模数转换器的另一异常转换结果示意图；

图7是本申请转换结果对应的直方图；

图8是本申请模数转换器的测试系统一实施例的结构示意图；

图9是本申请模数转换器的测试系统一具体实施例的结构示意图；

图10是本申请芯片一实施例的结构示意图；

图11是本申请家用电器一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、产品或设备没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，在不冲突的情况下，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本文中提及“被配置为”，用于对前述的执行主体或元器件，进行功能性限定或者连接性限定，也可以采用“被配置于”“用于”“能够”等词代替。

模数转换器也可以被称为A/D转换器，模数转换器的类型有很多，例如逐次逼近型模数转换器、积分型转换器、并行模数转换器、流水线型模数转换器、折叠型模数转换器等。

模数转换器可以将模拟信号转换为数字信号。其中，模拟信号为时间连续、幅值也连续的信号，数字信号为时间离散、幅值也离散的信号。为了将模拟信号转换为数字信号，模数转换器一般要经过采样、保持、量化和编码四个过程。模数转换器通过这四个过程实际得到的数字信号与理想得到的数字信号的接近程度与其转换精度有关。

因此，为测试模数转换器的转换精度，本申请提供了一种模数转换器的测试方法如下：

图1是本申请模数转换器的测试方法一实施例的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图1所示的流程顺序为限。本实施例的执行主体可以为具有计算能力、控制能力等的电子设备，例如终端、上位机、控制器等。如图1所示，本实施例可以包括：

S110：获取进行测试的模数转换器的静态参数。

本实施例所涉及的模数转换器可以为独立的电子元件，也可以为各类芯片包含的单元，例如民用产品(包括家用电器)中的芯片、工业产品中的芯片、军工产品中的芯片等。本实施例提供的测试方法可以用于评估独立的模数转换器的精度，也可以用于评估各类芯片包含的模数转换器的精度。例如，可以用于评估家用电器中芯片的模数转换器的转换精度。

模数转换器的静态参数可以包括失调(Offset)参数、增益误差(Gain Error)、线性误差(Linearity Error)参数、微分非线性(Differential Nonlinearity,DNL)参数和积分非线性(Integral Nonlinearity,INL)参数等。这些静态参数可用于反映模数转换器的转换精度。因此，可以通过获取这些静态参数来评估模数转换器的转换精度。例如，可以利用斜波直方图、正弦波直方图等方法来获取模式转换器的静态参数。

本申请实施例中，采用斜波直方图方法来获取模数转换器的静态参数，以根据获取到的静态参数判断当前进行测试的模数转换器的转换精度是否符合要求。

所谓转换精度，即为模数转换器对模拟信号进行转换后所得实际结果相对于理想结果的准确度。本申请主要以获取微分非线性参数和/或积分非线性参数作为参考来评估模数转换器的精度。

微分非线性参数可用于反映模数转换器局部的非线性程度，积分非线性参数可用于反映模数转换器整体的非线性程度，模数转换器的非线性程度越低，也即线性程度越高，则代表其转换精度越高。

斜波直方图又可以被称为斜波码直方图，所谓斜波直方图方法，即利用直方图来统计经模数转换器对数模转换器输出的斜波点转换出的数字码值结果的方法。

以M位的数模转换器和N为的模数转换器为例，采用斜波直方图方法获取微分非线性参数和积分非线性参数的方法可以如下：

参阅图2，S110可以包括以下子步骤：

S111：利用M位的数模转换器提供2^M个采样测试模拟值。

其中，进行测试的模数转换器为N位的模数转换器，M和N为自然数，M＞N。

数模转换器(Digital to analog converter，DAC)可以将数字信号转换为模拟信号。可以理解的是，M位的数模转换器精度高于N位的模数转换器(待测试)。采样测试模拟值可以为M位的数模转换器输出的2^M个模拟电压值。具体而言，M位的数模转换器依次输出2^M个离散的模拟电压值，作为采样测试模拟值，N位的模数转换器可以在上述提及的采样过程，针对作为采样模拟值的2^M个离散的模拟电压值进行采样，并依次进行转换。

请一并参阅图3，其中，M位的数模转换器所输出的2^M个模拟电压值构成了斜波形式的线性信号，表示为V_s(t)＝k*t。其中，t代表时间，k 代表斜率，V_s(t)代表t时刻的模拟电压值，即采样测试模拟值。

例如，M＝10，N＝6，即采用10位的数模转换器和6位的模数转换器，10位的数模转换器精度高于6位的模数转换器，控制10位的数模转换器依次输出2¹⁰个采样测试模拟值给6位的模数转换器，以使6位的模数转换器对该2¹⁰个采样测试模拟值进行转换。

又如，M＝6，N＝4，即采用6位的数模转换器和4位的模数转换器；其中，6位的数模转换器精度高于4位的模数转换器，控制6位的数模转换器依次输出2⁶个采样测试模拟值给4位的模数转换器，以使4位的模数转换器对该2⁶个采样测试模拟值进行转换。

S112：利用进行测试的模数转换器依次接收2^M个采样测试模拟值，将每一个采样测试模拟值转换成一个对应的数字转换码值。

由于进行测试的模数转换器为N(M＞N)位的模数转换器，因此经进行测试的模数转换器进行转换得到的数字转换码值的数量为2^N个，其小于需转换的采样测试模拟值的数量(2^M个)，从而转换得到的每一个数字转换码值会对应多个采样测试模拟值，也就是说，会有多个采样测试模拟值在转换时被转换成同一个数字转换码值。并且，理论上，对应被转换成同一个数字转换码值的多个采样测试模拟值相邻。

例如，当M＝10，N＝6时，6位的模数转换器可将10位的数模转换器提供的2¹⁰个采样测试模拟值转换成2⁶个数字转换码值，由于需要进行转换的采样测试模拟值的数量(2¹⁰个)大于转换后的数字转换码值的数量(2⁶个)，因此，每一个数字转换码值会对应16个采样测试模拟值，也就是说，会有16个采样测试模拟值在转换时被转换成同一个数字转换码值。并且，对应被转换成同一个数字转换码值的16个采样测试模拟值相邻。

又如，当M＝6，N＝4时，4位的模数转换器可将6位的数模转换器提供的2⁶个采样测试模拟值转换成2⁴个数字转换码值，由于需要进行转换的采样测试模拟值的数量(2⁶个)大于转换后的数字转换码值的数量 (2⁴个)，因此，每一个数字转换码值会对应4个采样测试模拟值，也就是说，会有4个采样测试模拟值在转换时被转换成同一个数字转换码值。并且，对应被转换成同一个数字转换码值的4个采样测试模拟值相邻。

S113：统计每一个数字转换码值的位宽，根据每个理想码值的位宽而生成相应的统计直方图，获取相应的微分非线性参数和积分非线性参数。

每个数字转换码值的位宽为其对应的测试信号宽度，具体可以体现为对应宽度的测试信号中采样测试模拟值的个数(位宽对应的采样测试模拟值个数)。理想码值为理想状态下经模数转换器转换得到的数字转换码值，每个理想码值的位宽对应2^M-N个采样测试模拟值，也即，理想状态下，2^M个采样测试模拟值中，有2^M-N个相邻的采样测试模拟值对应的理想的数字转换码值应该是相同的。但是，实际状态下，模数转换器转换得到的每个数字转换码值的位宽不一定对应2^M-N个采样测试模拟值，和/或每个数字转换码值对应的2^M-N个采样测试模拟值不相邻。换句话说，实际状态下，由于模数转换器的转换出现误差，会导致数字转换码值与采样测试模拟值的对应情况出现偏差。

根据每个理想码值的位宽而生成的统计直方图可以体现模式转换器对各采样测试模拟值的转换情况，因此，可以通过生成直方图的方式来统计模数转换器的转换情况，并且可以根据直方图的统计结果获取每个码值对应的微分非线性参数和积分非线性参数。每个码值对应的微分非线性参数和积分非线性参数获取方法如下：

其中，N位的模数转换器中第i个理想码值的微分非线性参数计算公式为：

其中，h(i)_ACTUAL为第i个理想码值的位宽对应的采样测试模拟值的实际个数，h(i)_THEORETICAL为第i个理想码值的位宽对应的采样测试模拟值的理想个数。

而N位的模数转换器的第n个理想码值的积分非线性参数的计算公式为：

其中，h(n)_ACTUAL为第n个理想码值的位宽对应的采样测试模拟值的实际个数，h(n)_THEORETICAL为第n个理想码值的位宽对应的采样测试模拟值的理想个数。

为简化描述，下面以M＝6，N＝4为例进行说明：

理想状态下，4位的模数转换器(ADC)转换得到的2⁶个数字转换码值依次是：4个0000(0)、4个0001(1)……4个1110(14)、4个 1111(15)。也即，每个理想码值的位宽对应4个相邻的采样模拟测试模拟值，具体结果示例请参阅图4。但是，在实际中，模数转换器在转换的时候并不会这么准确，会出现误差现象，模数转换器的实际转换可能出现如图5-6所示的转换结果，需要说明的是，为方便描述，以上结果示意图仅示出了部分结果(0000～0111)。

图5是本申请第一种可能出现的实际转换结果示意图，如图5所示，第一种转换结果表明，其中存在模数转换器转换得到的部分数字转换码值的位宽对应的采样测试模拟值不是4个的情况，例如，3个相邻的采样测试模拟值被转换成了数值转换码值0000，而随后的5个相邻的采样测试模拟值被转换成了数值转换码值0001；随后又3个相邻的采样测试模拟值被转换成了数值转换码值0010，而随后的5个相邻的采样测试模拟值被转换成了数值转换码值0011……依次类推。也就是说，某一个采样测试模拟值在转换的过程中，从理想的转换码值偏移到前一个或者后一个数字转换码值。

图6是第二种可能出现的实际转换结果示意图，如图6所示，第二种转换结果表明，其中存在当前位数字转换码值的位宽对应的4个采样测试模拟值不相邻的情况，例如，理想码值0000所对应的4个采样测试模拟值中，有2个采样测试模拟值被转换成了数字转换码值0000，而另2个采样测试模拟值被转换成了数字转换码值0010；理想码值0001 对应的4个采样测试模拟值被转换成了数字转换码值0001；而理想码值 0010对应的4个采样测试模拟值中，有2个采样测试模拟值被转换成了数字转换码值0010，而另外2个采样测试模拟值被转换成了数值转换码值0000，……，依次类推。

以上三种情况对应的直方图示例如图7所示。

基于图7，可得到图5所示的第一种实际转换结果下模数转换器对应的微分非线性参数和积分非线性参数如下：

DNL[0]＝3/4-1＝-0.25，DNL[1]＝5/4-1＝0.25，

DNL[2]＝3/4-1＝-0.25，DNL[3]＝5/4-1＝0.25，

DNL[4]＝3/4-1＝-0.25，DNL[5]＝5/4-1＝0.25，

DNL[6]＝3/4-1＝-0.25，DNL[7]＝5/4-1＝0.25……

故图5所示的第一种实际转换结果对应的积分非线性参数如下：

INL＝DNL[0]+DNL[1]+…+DNL[7]+…＝0

在一实施例中，预设静态参数条件为：最大的微分非线性参数DNL 小于±1LSB，积分非线性参数INL小于0.5LSB。在这种情况下：

对于图5所示的第一种实际转换结果所对应的模数转换器，利用斜波直方图来统计计算其静态参数(微分非线性参数DNL和积分非线性参数INL)时，其静态参数符合预设静态参数条件，因此模数转换器能够通过斜波直方图测试，且实际中，此模数转换器的精度也是符合要求的，其采样测试模拟值仅仅是从理想的转换码值偏移到前一个或者后一个数字转换码值，误差并不大(在允许的误差范围内)。

而对于图6所示的第二种实际转换结果，如图7所示，其对应的微分非线性参数如下：

DNL[0]＝4/4-1＝0，(直方图统计对应数字转换码值0000的还是有4 个采样测试模拟值，其中，2个采样测试模拟值是对应理想码值0000，而另2个采样测试模拟值是对应理想码值0010)；

DNL[1]＝4/4-1＝0，

DNL[2]＝4/4-1＝0，(直方图统计对应数字转换码值0010的还是有4 个采样测试模拟值，其中，2个采样测试模拟值是对应理想码值0000，而另2个采样测试模拟值是对应理想码值0010)；

DNL[3]＝4/4-1＝0，

DNL[4]＝4/4-1＝0，

DNL[5]＝4/4-1＝0，

DNL[6]＝4/4-1＝0，

DNL[7]＝4/4-1＝0……

故，通过斜波直方图而获得的测试的模数转换器的积分非线性参数如下：

INL＝DNL[0]+DNL[1]+…+DNL[7]+…＝0

如上所述，对于图6所示的第二种实际转换结果而言，通过其对应的斜波直方图而获取的静态参数--微分非线性参数DNL和积分非线性参数INL表明，第二种实际转换结果对应的模数转换器能够通过斜波直方图测试(最大的微分非线性参数DNL为0，积分非线性参数INL为0)。

但是，实际上，图6所示的第二种实际转换结果所对应的模数转换器，产生了非常大的偏移，是不满足测试要求的。具体而言，斜波直方图统计时，虽然数字转换码值0000还是对应4个采样测试模拟值，但是，数字转换码值0000对应的4个采样测试模拟值中，有2个采样测试模拟值实际对应的理想码值是0010；同样地，虽然数字转换码值0010 还是对应4个采样测试模拟值，但是，数字转换码值0010对应的4个采样测试模拟值中，有2个采样测试模拟值实际对应的理想码值是0000。因此，从上述获取到的微分非线性参数和积分非线性参数来看，图6所示的第二种实际转换结果所对应的模数转换器是能够通过斜波直方图测试的，即通过其微分非线性参数和积分非线性参数反映的测试结果与实际情况(不满足测试要求)相反，因此上述获取到的微分非线性参数和积分非线性参数没有真实反映模数转换器的线性度，进而无法真实反映模数转换器的转换精度。

因此，为避免以上情况得到的静态参数不能真实反映模数转换器线性度的情况发生，在静态参数符合预设静态参数条件的基础上，需要进一步对ADC的转换精度进行判断。也就是说，若上述获取到的静态参数不符合预设静态参数条件，则认为模数转换器不能通过斜波直方图测试，其转换精度不满足要求，因此直接输出测试不通过的结果；若符合预设静态参数条件，则需要进一步对ADC的转换精度进行判断。

S120：检测并确认静态参数符合预设静态参数条件，获取误差值。

误差值由模数转换器在采样转换点转换出的转换码值，与匹配的理想码值确定。

静态参数符合预设静态参数条件，可以理解为通过上述斜波直方图获取到的静态参数符合预设的要求，例如前面提到的最大的微分非线性参数DNL小于±1LSB，积分非线性参数INL小于0.5LSB等等预设的要求。

在静态参数符合预设静态参数条件的基础上，进一步基于模数转换器在采样转换点转换出的转换码值，与匹配的理想码值获取误差值，以进一步测试模数转换器的转换精度。其中，采样转换点对应一采样测试模拟值，采样转换点即为模数转换器进行一次模数转换的时间点，因此模数转换器会在每一采样点对对应的采样测试模拟值进行模数转换得到转换码值，转换码值即上述提到的数字转换码值。

可以基于每一转换码值与匹配的理想码值确定一误差值。换句话说，每一转换码值与匹配的理想码值具有一误差值。

在一具体实施方式中，误差值可以为转换码值与匹配的理想码值的差值的绝对值。结合图6进行举例说明，图6中第四个采样转换点转换出的转换码值为“0010”，其匹配的理想码值为“0000”(也就是说，在第四个采样转换点，理想状态下转换出来的码值应为“0000”)，故第四个采样转换点转换出的转换码值与匹配的理想码值的误差值为2。换句话说，第四个采样转换点转换出的转换码值与匹配的理想码值的偏移误差为2。

在另一具体实施方式中，误差值可以为转换码值与匹配的理想码值的差值的平方。

仍然结合图6进行举例说明，图6中第四个采样转换点转换出的转换码值为“0010”，其匹配的理想码值为“0000”，故第四个采样转换点转换出的转换码值与匹配的理想码值的误差值为2²＝4。换句话说，第四个采样转换点转换出的转换码值与匹配的理想码值的偏移误差为2²＝4。

上述由转换码值、与匹配的理想码值确定误差值的方法仅为示范性举例，在其他实施例中，还可以通过其他方式计算该误差值，在此不作具体限定。

S130：检测并确认误差值是否大于阈值。

阈值可以由静态参数定义。当误差值为转换码值与匹配的理想码值的差值的绝对值时，阈值可以为积分非线性参数中的最大值与一的和。当误差值为转换码值与匹配的理想码值的差值的平方时，阈值可以为积分非线性参数中的最大值的平方与一的和。

也就是说，转换得到的实际的转换码值相对于理想码值而言，仅允许在满足测试要求的最大积分非线性参数INL所允许的偏移误差下向相邻的前一个或者后一个转换码值偏移。

在其他实施方式中，还可以通过其他规则设定该阈值，在此不作具体限定。

，以下对转换码值与匹配的理想码值之间的误差值为转换码值与匹配的理想码值的差值的平方，阈值为积分非线性参数中的最大值的平方与一的和的情况进行举例说明。

图6中第四个采样转换点转换出的转换码值为“0010”，其对应的理想码值为“0000”，故第四个采样转换点转换出的转换码值与匹配的理想码值之间的误差值为2²＝4。换句话说，第四个采样转换点转换出的转换码值与对应的理想码值之间的偏移误差为2²＝4。若满足测试要求的最大积分非线性参数INL为0.5LSB，则阈值为0.5²+1＝1.25；但是，第四个采样转换点转换出的转换码值与对应的理想码值之间的偏移误差为4，其远大于阈值，因此，这种转换结果无法满足测试要求，相应的模数转换器并不符合测试要求。

若存在一个误差值大于阈值，则执行S140；若所有误差值均不大于阈值，则执行S150。

S140：输出测试不通过的结果。

若存在一个误差值大于阈值，则意味着存在误差值超出了允许的误差范围，即模数转换器的转换精度不满足要求，认为本次测试不通过。

S150：输出测试通过的结果。

若所有误差值都不大于阈值，则意味着所有误差值都在允许的误差范围内，即模数转换器的转换精度满足要求，认为本次测试通过。

也就是说，对于步骤S130～S150，是响应存在转换码值与匹配的理想码值之间的误差值大于阈值，则输出测试不通过的结果；而响应所有转换码值与匹配的理想码值之间的误差值都不大于阈值，则输出测试通过的结果。

通过上述实施例的实施，本申请先通过斜波直方图方法获取模数转换器的静态参数，若该静态参数符合预设静态参数条件，则认为模数转换器通过了第一次测试；在通过了第一次测试的基础上，进一步基于模数转换器的每个转换码值、匹配的理想码值确定误差值，并在每个误差值均小于阈值的情况下，认为模数转换器通过了第二次测试，故本申请通过对模数转换器进行二次测试，在二次测试通过的情况下，才认为模数转换器的转换精度满足要求，从而能够使得模数转换器的测试结果更加准确。

图8是本申请模数转换器的测试系统一实施例的结构示意图。如图 8所示，该系统可以包括数模转换器210、和控制处理电路220。

数模转换器210，被配置为输出采样测试模拟值至进行测试的模数转换器230，模数转换器230被配置为转换采样测试模拟值为转换码值；

控制处理电路220，连接数模转换器230，控制处理电路220还被配置为连接第二模数转换器，执行如前所述的测试方法。

以数模转换器210为M位的数模转换器，模数转换器230为N位的进行测试的模数转换器为例，对执行如前所述的测试方法的过程进行说明：

控制处理电路220可以用于控制M位的数模转换器依次输出2^M个采样测试模拟值。控制处理电路220连接进行测试的N位的模数转换器，因此可以控制M位的数模转换器提供2^M个采样测试模拟值给N位的进行测试的模数转换器。控制处理电路220还控制N位的进行测试的模数转换器接收2^M个采样测试模拟值，并将各个采样测试模拟值转换成数字转换码值。控制处理电路220还可以接收N位的进行测试的模数转换器在每个采样转换点输出的数字转换码值。从而本实施例提供的测试系统能够用于实现上述实施例提供的方法，以确定N位的进行测试的模数转换器是否满足测试要求。

控制处理电路220可以基于N位的进行测试的模数转换器的转换结果来确定其是否满足测试要求。

具体而言，控制处理电路220可以根据斜波直方图测试而获取N位的进行测试的模数转换器的静态参数。可选地，静态参数包括微分非线性参数和/或积分非线性参数。获取微分非线性参数和积分非线性参数的方法如下：

控制处理电路220可以统计每一个数字转换码值的位宽，并根据每个理想码值的位宽而生成相应的直方图，并根据生成的直方图获取相应的微分非线性参数和积分非线性参数，其中，每个理想码值的位宽对应 2^M-N个采样测试模拟值。具体根据直方图获取微分非线性参数和积分非线性参数的方式请参考上述实施例的说明，在此不再重复。

控制处理电路220还可以在静态参数符合预设静态参数条件的情况下，基于N位的进行测试的模数转换器在采样转换点转换出的转换码值、与匹配的理想码值确定误差值。

其中，静态参数符合预设静态参数条件可以理解为静态参数满足预设的要求。控制处理电路220可以判断获取到的静态参数是否满足预设的要求，例如最大的微分非线性参数DNL小于±1LSB，积分非线性参数INL小于0.5LSB等。若否，则认为模数转换器230的转换精度不符合要求，直接输出不能通过测试的结果；若是，则认为模数转换器230 的转换精度通过了第一次测试，为提高测试结果的准确性，可以进行下一步测试，即基于N位的进行测试的模数转换器在采样转换点转换出的转换码值、与匹配的理想码值确定误差值。

在一具体实施方式中，误差值可以为每一个转换码值与对应的理想码值的差值的绝对值。在另一具体实施方式中，误差值可以为每一个转换码值与对应的理想码值的差值的平方。

控制处理电路220还可以确定转换码值与匹配的理想码值之间的误差值是否大于阈值，当存在误差值大于阈值时，则输出测试不通过的结果；而当所有转换码值与对应的理想码值之间的误差值都不大于阈值时，则输出测试通过的结果。

可选地，当误差值为转换码值与匹配的理想码值的差值的绝对值时，阈值可以为积分非线性参数中的最大值与一的和。当误差值为转换码值与匹配的理想码值的差值的平方时，阈值可以为积分非线性参数中的最大值的平方与一的和。

其中，当存在误差值大于阈值时，则意味着误差值超出了允许的误差范围，则认为N位的进行测试的模数转换器的转换精度不符合要求，没有通过第二次测试，故输出测试不通过的结果；当误差值都不大于阈值时，意味着误差值在允许的误差范围内，则认为N位的进行测试的模数转换器的转换精度符合要求，通过了第二次测试，故输出测试通过的结果。

在一些具体实施方式中，上述控制处理电路220可以为上位机、终端、控制器等具有计算能力的设备所包含的控制处理电路，具体示意图请参阅图9。如图9所示，包含控制处理电路的设备分别与数模转换器 (DAC)和模数转换器(ADC)连接，可以实现上述实施例提供的方法。

通过上述实施例的实施，在控制处理电路的控制下，数模转换器提供采样测试模拟值给模数转换器，以使的模数转换器将每一个采样测试模拟值转换成一个对应的数字转换码值，控制处理电路可统计转换结果得到直方图，根据直方图获取模数转换器的静态参数，在静态参数符合规范定义的情况下，认为模数转换器通过了第一次测试，并且在第一次测试通过的基础上进行第二次测试，由个数字转换码值、与匹配的理想码值确定误差值，在误差值均大于阈值时，认为模数转换器通过了第二次测试，输出测试通过的结果。因此，在模数转换器二次测试通过，才认为模数转换器的转换精度满足要求，从而能够使得模数转换器的测试结果更加准确。

图10是本申请芯片一实施例的结构示意图。如图10所示，芯片300 可以包括模数转换器310。

芯片300可以为各类产品中的芯片，例如上述实施例中提到的民用产品(如家用电器)中的芯片、工业产品中的芯片、军工产品中的芯片等。芯片300包括的模数转换器310可以为满足上述测试要求的模数转换器，也可以为满足其他要求的模数转换器。

图11是本申请家用电器一实施例的结构示意图。如图11所示，该家用电器400可以包括芯片410。

家用电器400可以为冰箱、空调、洗衣机等，家用电器400包括的芯片410可以为上述实施例中涉及的芯片，也可以为包括满足上述测试要求的模数转换器的其他芯片，在此不作具体限定。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种模数转换器的测试方法，其特征在于，包括：

获取进行测试的模数转换器的静态参数；

检测并确认所述静态参数符合预设静态参数条件，获取误差值，所述误差值由所述模数转换器在采样转换点转换出的转换码值、与匹配的理想码值确定；

检测并确认所述误差值大于阈值，输出测试不通过的结果，所述阈值由所述静态参数定义。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

所述静态参数包括积分非线性参数。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，

所述阈值为所述积分非线性参数中的最大值与一的和。

4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，

所述误差值为所述转换码值与匹配的所述理想码值的差值的绝对值。

5.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，

所述阈值为所述积分非线性参数中的最大值的平方与一的和。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，

所述误差值为所述转换码值与匹配的所述理想码值的差值的平方。

7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

所述方法还包括：

检测并确认所述误差值都不大于所述阈值，输出测试通过的结果。

8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

所述获取进行测试的模数转换器的静态参数，包括：

测试所述模数转换器，得到斜波直方图；

从所述斜波直方图获取所述静态参数。

9.一种模数转换器的测试系统，其特征在于，包括：

数模转换器，被配置为输出采样测试模拟值至进行测试的模数转换器；

控制处理电路，连接所述数模转换器，所述控制处理电路还被配置为连接所述模数转换器，执行如权利要求1-8任意一项所述的测试方法。

10.一种芯片，其特征在于，包括模数转换器，其中，所述模数转换器满足如权利要求9所述的测试系统的测试要求。

11.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求10所述的芯片。

Images