這個月剛入職實習,師傅一直安排我測試ADC性能測試。
通過一張MATLAB測試數據圖來分析:
圖1
從圖中,我最關系的是ENOB和SFDR這兩個數值,先分析一下這兩個數值。
1.ENOB是ADC的轉換有效位數,由於ADC做不到完全線性轉化,總是會有一些精度損失,從而影響ADC的分辨率,降低ADC的轉換位。
需要注意區分ENOB和有效分辨率。在我測試數據中,發現頻率的高低和溫度都會影響ENOB 。
頻率越高,ENOB會下降:頻率越高,擁有的底噪就有越高,從而影響性能。
低溫也會影響:在做-40低溫測試時,ENOB整體比常溫下有低零點幾個bit。
2.SFDR:無雜散動態范圍。
說的通俗點就是,輸入信號經過傅里葉變換,可以得到基波和諧波信號,而SFDR就是基波信號和第二諧波信號之間的功率差,如圖1中所示,其中F就是基波信號功率,S是第二基波信號。藍色區域就是SFDR,可以看的出來,SFDR=F-S。當然諧波有很多,但是第二諧波的影響比較大。SFDR不僅受諧波的影響,還會受底噪的影響,低噪的比較雜亂,但是一般都會在一個動態范圍類,比圖中的低噪平均在-100db左右,如果低噪整體功率比較大,就會造成第二諧波的提高,從而導致SFDR降低。
當SFDR數值不滿意時,可以先先看看低噪和S的是否異常,最大功率是否太低,歸一化幅度是否滿幅度。然后分析是算法問題,還是輸入信號的質量不夠,是否要適當的提高輸入信號的功率。
在查看ADC數據手冊時,SFDR會受到溫度的影響,當溫度過低時,會導致ADC的供電端口電壓降低,導致整體性能減低。這點不知道是芯片本身問題還是外搭電路在低溫下受到影響導致的。
3.圖1下部分就是信號經過傅里葉變換后的時域頻率,正常的信號是有規律,連續性,無雜亂點的。如果發現點比較雜亂,需要檢測下輸入信號的質量。
4.歸一化的幅度以及最大功率在同一個頻率點時應該是差不多不大的,如果發現相差比較大時,說明整體系統某部分出現問題,需要排查。目前這問題還沒發現出現在什么原因,等分析完數據,再補充。
待補充,以后有新的發現和分析都會陸續補上。