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ADC的测试问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
我最近在测试刚回来的芯片,SAR ADC,遇到了很奇怪的问题,我的传输特性呈现出很异常的特性,不知道为什么?
系统介绍SAR ADC,12bits 差分输入,输入斜坡信号。传输特性曲线如图所示,请问可能的原因会是什么?

电路的后仿并没有出现相应的问题,跳变的地方很有规律,按理来说电路中出错的地方也应该很有规律才对,传输特性曲线从低000到高FFF共有七次跳变,当然变平的区间也有相应的七次,以纠正跳上来的这些值。但是通过这几次的测试我并没有定位到问题的根源在什么地方,很是纠结啊

请大牛帮忙分析一下,谢谢!

是不是每个bit之间没有做成交叠的,电容值一偏就有不连续的点

那要看你的SAR ADC具体是怎么设计的。

不知道你说的不交叠是什么意思,但是从传输特性来看的话,如果某一位的电容或者是电阻值比标称的要小的话,就有可能出现上面的现象,但是实际上作的时候都是成比例的,再说工艺上应该不会出现这么大的差错吧!谢谢

算是比较传统的结构吧!没什么特别大的改动

你这个图也太示意了吧。你要看一下不连续点处是在那些输出码附近,初步判断是在1/4, 1/2 3/4处出现很大跳变。
假设你最大电容c1,次大电容是c2。
1/4处出现missing code,这应该是因为c2<sum(c3:c13),于是在0100 0000 0000码与0011 1111 1111码之间有一些码不会出现.
1/2处出现missing decision,这应该是c1>sum(c2:c13),于是1000 0000 0000码与0111 1111 1111码之间会有一些模拟电压不能被量化
3/4处同1/4处
所以应该是电容匹配性没做好,而这个后仿仿不出来的,你可以在前仿的时候故意把c1改大,把c2改小试试看,应该能得到这样类似的曲线

分析的很有道理,可是做的时候电容匹配已经做的还算可以了,要说是失配所导致的话,那么这个失配大的也有点离谱了,毕竟跳变的是那么的明显,不仅仅是几个LSB的问题了,上百个LSB的跳,对于匹配的电容来说,是不是有些大?当然你说的那个在仿真的时候该电容的比值,我确实改过,并且仿真出来的结果和测试出来的结果相似,但是老板说电容不会出现那么大的偏差。他怀疑还是其他的地方可能出现了问题。所以想知道是否还有其他的可能的原因

确切的说是在x/8处出现了问题,即第四位(从高位到低位)出了问题。



但是具体问题的原因我很难确定,原因之前也说了,谢谢!

可能有两个问题
1.DA没有做好
2.时序上有错
如果DA计算过匹配性没有,如果做过的话应该问题不大,不过从你的图上看的话,匹配性上出问题的可能性很小。
包括比较器在内的时序上有没有严格的保证?
最后再多看一看版图

时序上出现什么错误才会出现上面的那种情况呢?首先看比较器的时序,如果比较器的控制时序出了问题,那么就应该在整个传输特性曲线上反映出来,但是现在并没有,大概可以判断应该不是比较器的问题。
总体的数字逻辑时序问题的话,那么出现什么样的时序错误才会出现上面的那种情况呢?

你在电路前仿和后仿可能不会出现问题,但是如果你没有做好所有分析的话,那么你的时序就可能会有问题。看了你的图片,图中有两段水平直线,在这两段直线内,很明显是在比较某一位的时候出错了,所以就会让后面的位出现全1或者全0情况,在你的图片内表现出来就是一条直线,你仔细看一看你的数据,直线部分的数据的后几位是不是全1或者全0 ,产生这个问题最大的可能就是你的比较器速度不够,也可能是有一位在采样比较器输出的时序上有问题。
看你的图片可能还有别的问题,不知道是不是数据原图,而且没有数据,所以也不好分析。

首先说平的那些数据,其实是两段,假如说一段是0FFH,那么另一段则是100H,也即平的不是真正意义上的平。
但是平完之后数据输出沿一定斜率的直线往上走,走了一段之后出现了跳,这个可能就像你说的某一位出错了,但是跳上之后他会接着上,这可不是某一位出现错误所能够解释的现象。你说呢?

又看了一下你的图片,然后自己生成了一组数据,分析的结果是高位中有两位的比较顺序反了,仔细检查电路和版图,主要看一下数字电路的时序有没有问题。具体是什么问题得从数据分析,没有数据没有真相,而你说的7次变平的区间的也没有在图片上看到就算只有图片,也不能只取一段图下来,就算只取一段图下来,也不能没有跳变时的数据值,所以不知道你的真实的曲线至底是什么样的,?另外建议以后不要使用BMP的图片(2MB的BMP图片,换成JPG或者GIF吧)。
还是那句话,无数据无真相,无能为力,如果没有数据就不用来回复me了,OK?

前人种树,后人砍柴~

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