高速 ADC廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。動(dòng)態(tài)精度要求一直是數(shù)據(jù)采集和處理過(guò)程中的核心問(wèn)題。本課題主要涉及的動(dòng)態(tài)特性是 A/D轉(zhuǎn)換器的有效位數(shù)，介紹當(dāng)前比較實(shí)用的A/D轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)的兩種測(cè)試方法:正弦曲線擬合法和FFT分析法幾并從理論和實(shí)際測(cè)量來(lái)分析這兩種測(cè)試方法，研究這兩種方法求有效位數(shù)的異同。首先從理論上對(duì)擬合法求ENOB和FFT法求 ENOB進(jìn)行分析，討論這兩種方法的等效性，發(fā)現(xiàn)這兩測(cè)試種方法在測(cè)量對(duì)象是正弦波的情況下是等效的。介紹了FFT法求ENOB的具體方法。研究了FFT法的準(zhǔn)確性問(wèn)題，比較了幾種改善 FFT準(zhǔn)確性的方法。發(fā)現(xiàn)在一個(gè)周期內(nèi)的點(diǎn)數(shù)較少的情況下，使用加漢寧窗進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行 FFT分析，能夠更好地解決 FFT頻譜幅度準(zhǔn)確性和頻譜泄漏問(wèn)題。介紹了理論模擬數(shù)據(jù)的 FFT頻譜分析，分別研究了量化誤差、由放大通路的有限壓擺率所引起的誤差和非線性誤差對(duì)信號(hào)頻譜的影響以及它們之間的相互疊加后的頻譜。發(fā)現(xiàn)量化誤差對(duì)所有諧波分量都有影響，由放大通路的有限壓擺率所引起的誤差只對(duì)基波以外奇次諧波分量有影響，而大多數(shù)非線性誤差只對(duì)偶次諧波分量有影響，而且，三種誤差共同作用的頻譜效果基本上是各自單獨(dú)作用的疊加。介紹了正弦曲線擬合法。采用了圖像直觀擬合以簡(jiǎn)化擬合復(fù)雜性。此外，還研究了基波二次諧波三次諧波綜合擬合法。對(duì)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析表明當(dāng)信號(hào)源二次、三次諧波失真較大時(shí)，單純正弦曲線擬合法求出的ENOB值偏低，都小于FFT法的ENOB值。如果采用包含二次諧波三次諧波的綜合擬合法，由于所有二次、三次諧波失真都被排除掉，求出的 ENOB值都偏高，大于FFT法的 ENOB值。由于兩種 FFT法求得的ENOB都是介于由擬合法求得的ENOB的下限值和上限值之間。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本符合正弦曲線擬合法和 FFT分析法兩種ENOB等效的理論分析結(jié)論。還對(duì)某自制的含可改變運(yùn)算放大器硬件的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)精度改進(jìn)初探。實(shí)驗(yàn)表明減法運(yùn)算放大器增益帶寬是硬件方法的關(guān)鍵。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的三次諧波的分析表明，在一定頻率范圍內(nèi)，提高減法運(yùn)算放大器的增益帶寬能有效減少三次諧波的幅度。實(shí)驗(yàn)還表明FFT平滑也是改進(jìn)動(dòng)態(tài)精度的一種有效方法，但如果設(shè)定的平滑點(diǎn)數(shù)太多會(huì)導(dǎo)致平滑正弦波幅度的減小，使得利用 FFT平滑改進(jìn)動(dòng)態(tài)精度受到限制。