AD Card测试
AD Card测试
已经拿到了制作完成的AD Card，焊接了所有电源、两块ADC和一个通道的模拟前端。
主要测试内容
电源部分
各个电源部分的稳态输出电压是否与预期设计一致。
各个电源部分的电压建立过程，即各部分电压轨建立时间。
各个电源部分的纹波测试。
各个电源轨建立时间的先后顺序，即上电时序。
ADC部分
对于模拟部分，主要基准源电压，即各个通道的REF电压是否满足要求。
对于数字部分，需要将其他部分测试完成后，做最后的测试。
模拟前端部分
静态工作点测试，即无任何输入情况下测试模拟前端输出。
直流测试，输入端加入直流电压或斜坡电压，测试AFE线性度。
交流测试，输入端加入不同频率的正弦信号，测试AFE频率响应或带宽。
测试结果
电源部分
采用4位万用表进行测试。
各个电源稳态输出电压测试结果如下，与理论值差距小于25mV，都能够满足正常运行。
电源轨
理论值
测试值
+5V
5V
4.993V
+1.8V
1.8V
1.810V
+6V
6.079V
6.064V
-6V
-6.049V
-6.074V
各个电源部分的电压建立时间，实测1.8V电压建立时间约为200us，+6V电压建立时间约为200us，-6V建立时间约为400us，+5V建立时间约为2ms。
纹波测试：该部分较难测试，主要为纹波信号幅度小、受噪声干扰较为严重，暂无测试结果。主要纹波来源是+5V、+6V、-6V各包含一路开关电源，即使增加LC滤波器和采用高PSRR（约40dB）的LDO，一样可能有几mV的纹波电压。后期可能考虑使用电荷泵进行以上电压的生成，可以降低以上电源轨的纹波电压，同时减小电源占用PCB的面积。唯一缺点是电荷泵带载能力不足（常见电荷泵芯片的最大输出能力约为100-150mA），但用于该AD卡上仍然有一定的负载裕量。
建立顺序测试：上电顺序为：+1.8V 到 +5V 到 +6V 到 -6V。对于LTC2324，数据手册规定该ADC无特定的上电顺序，保证电压轨达到工作电压要求即可。
ADC部分
原先设定使用LTC2324内部自带的REF源，利用该REF源分压得到AFE的静态输出电压。根据ADI官方论坛上内部人员的解答，该REF源只能用于AD转换过程，如果不用运放缓冲则会影响AD转换过程。
设定LTC2324 VDD电压为5V，则REF电压和REF_OUT1-4（每个ADC通道实际转换使用的参考电压）电压理论均应为4.096V。实测上电一段时间后LTC2324的REF电压由4.096V变为0V，REF_OUT1-4电压缓慢下降，无法使用。
修改LTC2324的REF配置，将REFBUFEN改为低电平，此时使用外部参考电压。将模拟电源轨的5V电压通过飞线连接到ADC的REF_OUT1-4上，相当于使用+5V电源轨作为REF源。
再次上电后REF_OUT1-4为稳定的4.993V，未出现电压跌落现象。此操作仅用于测试，正式使用时会为每个通道配置一个4.096V的片外基准源，各项性能均好于LTC2324的内部基准源，目前已完成修改。
模拟前端部分
静态工作点：差分输入端无任何输入时，差分输出端电压为：正输出端2.496V，负输出端2.499V。理论上正负输出端电压应该一致，可能受输入偏置电流影响。
直流测试：对线性度测试分为单端输入（单正输入、单负输入）和差分输入三种测试。具体测试结果如下。
单正输入：输入电压为0到7.0V，步进0.6V。三个输出曲线拟合后R2均为1，线性度很好。
单负输入：输入电压为0到7.5V，步进0.5V。三个输出曲线拟合后R2均为1，线性度很好。
差分输入：输入差分电压为11.2V到-11.2V，绘制差分电压与所有输出电压曲线，拟合后R2均为1，线性度很好。
注意到所有差分电压的输出曲线的截距不是0，而是约0.2mV，主要受限于测试设备是万用表，仅能测量到mV级别。输入电压基本会比设置电压高出约几十mV，使得输出电压具有几十uV级别的波动，万用表无法精准测量。
输出曲线斜率上，有的曲线斜率是0.32（与设计一致），有的曲线是0.3202，增益误差为0.0625%，主要原因仍然是测试设备不够精确，无法测量mV级以下电压。
增益误差上，增益设置电阻均采用0.1%精度电阻，最大增益误差为±0.2%。
另外当输入电压增加约6.5V左右时，输出电压不再变化，此时触发AFE的保护电路，第一级跟随器的输入被钳位到约6.2V左右。
交流测试：需要信号发生器输入一定频率的正弦信号。实测信号发生器输出正弦信号有一定的干扰，使得示波器触发出现抖动，无法精准测试。
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