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ADS42LB69: 关于ads42lb69芯片在不同幅度输入时候，频谱异常的问题+

S SF
Prodigy 30 points
Part Number: ADS42LB69

输入外时钟采样率204.8兆，在外界输入信号0DBM时候，中心频率153.7M，信号外部加了带通滤波器，频谱基本正常，杂散很小（wavevision分析均是多次谐波），也基本符合器件特性。但是输入信号到-22~~-40dbM时候，信号的两边的杂散反而变高，并没有跟随信号输入幅度的降低而减弱。具体见下图的黄色文字。在几个不同的板型上均发现该问题，现在主要疑惑是为什么信号输入幅度降低的时候，两边的杂散反而增加。我们怀疑这个是ADC本身采样带来的问题。可以排除信号源和时钟的问题，换了不同的信号源均是这个问题。第二个图是我们的前端电路。

  • 0
    TI__Guru**** 185470 points

    您好，

    两次结果仅改变的是输入信号的幅值是吗？输入信号的质量是否也有改变？看下是否由输入引入的杂散？

  • 0
    Prodigy 30 points

    是的，只是降低幅度。频谱仪上看，模拟信号只是幅度降低，没有产生杂散

  • 0 回复 S SF
    TI__Guru**** 185470 points

    您测试了几块电路板是这种情况？您可以多测试几块电路板吗，以查看是否都存在这种现象？同时再确认下物料来源，看下最终购货来源是否为TI Store

  • 0
    Prodigy 30 points

    物料是TI的，

  • 0 回复 S SF
    TI__Guru**** 185470 points

    感谢反馈，为更加有效地解决您的问题，我问下更了解这款芯片的TI资深工程师，看他们有什么分析和建议。收到回复后，我会在这里答复您

  • 0
    Prodigy 30 points

    几种不同的板卡都是一样我的，有个很奇怪的现象，差分时钟在不接ADC芯片情况下很干净，一旦接上ADC芯片之后，就产生了很多谐波，，如下图所示,后面几根谱线

  • 0 回复 S SF
    TI__Guru**** 185470 points

    上述输入不同幅值相同频率的信号频谱异常的问题与这个差分输入时钟有关吗？

    S SF 说：
    几种不同的板卡都是一样我的，有个很奇怪的现象，差分时钟在不接ADC芯片情况下很干净，一旦接上ADC芯片之后，就产生了很多谐波，，如下图所示,后面几根谱线

    这个很可能是阻抗匹配的问题。数据表9.2.2.2 Clock Input章节有各种时钟输入示意图。

  • 0
    Prodigy 30 points

    我们按照9.2.2.2 Clock Input改了图，故障现象还是一样的。我们怀疑会不会本身ADC在这个输入信号区间有这个问题

  • 0
    Prodigy 30 points

    我们按照资料的时钟接法接的，故障还是一样的。而且非常固定，只在这个幅度输入区间产生

  • 0 回复 S SF
    TI__Guru**** 185470 points

    您的意思是上述问题：在不同幅值输入时，频谱异常，降低输入信号幅值后频谱中两边的杂散变高，这种现象仅在输入信号-22~~-40dbM区间产生？

    请确认上面这一点，因为我已经将您的源问题询问了TI资深工程师，他还没有给我反馈，如果是的话，我需要将这一现象告诉他，看他那边是否可以复现。

  • 0 回复 Amy Luo
    Prodigy 30 points

    是的，而且几种版型都集中在-22~-40DBM，都是这个现象。出现的杂散位置都是在它的N次谐波位置，见第一个图1(wavevision分析)。

  • 0 回复 Amy Luo
    Prodigy 30 points

    附件数据是我们在不同的四种输入幅度的情况下，用的是WAVEVISION分析的。干扰基本都出现在N次谐波上,见第一个图！！你们也可以看一下这个数据20220424_ADC.rar

  • 0 回复 S SF
    TI__Guru**** 185470 points

    好的，请耐心等待TI资深工程师的回复

  • 0 回复 S SF
    TI__Guru**** 185470 points

    您好，已收到美国工程师的回复：

    Based on our testing using your values, your spurs appear to be odd order harmonics of the fundamental tone. I was able to identify HD3 through HD19 with my signal generator set at -22dBm.This placed my fundamental tone at about -35 dBFS (yours looks close to -31 dBFS). I did notice the spurs were lower at higher amplitudes and similar at lower amplitudes, generally disappearing around -70 dBFS (or -50 dBm input).

    The reason they are gathered so close is due to your input signal frequency (153.7 MHz) with respect to your clock frequency (204.8 MHz). Your ordd harmonics are almost folding over exactly onto your fundamental from other Nyquist zones. Adjusting your frequency slightly will start to smear the harmonics across a wider band, which will allow your filter to reduce them even further.

    The levels of the odd harmonics are close to -95 dBFS. This within the performance expected of this device if you reference the datasheet. SNR is 73.6 dBFS, with a typical value of 73.2 dBFS for 170 MHz. Proper frequency planning will, as mentioned, allow you to use a filter to reduce these harmonics further.

    大体意思是他根据您使用的值进行测试，得出的现象与您的是一样的或类似的，但是它们在数据表性能范围内，因此是正常的。这些谐波可以通过频率规划使谐波出现在更宽的频段上，这样可以使用滤波器进一步降低谐波。

  • 0
    Prodigy 30 points

    但是，还是没有解释为什么输入幅度在-20__-40dbm区间的时候，这种现象特别明显

  • 0 回复 S SF
    TI__Guru**** 185470 points

    我认为这与其内部工作原理有关，ADS42LB69是pipeline 结构ADC，每一级Flash 型ADC 无法完美匹配，使得拼合区间会出现非线性，如下截图，因此在一定幅值性能降低