[参考译文] ADS8320：SNR 问题

您好 Torres、

感谢您的发帖以及您对 ADS8320的关注！

用于提供正弦波输入的信号源是什么？ 当然、为了查看完整的 ADC 性能、源的 SNR 必须优于90dB。 确保信号源的接地也与 EVM 接地良好连接、最好靠近 EVM 的模拟侧。

您是否使用 FFT 计算 SNR？ 您是否在频谱中看到其他音调、或者噪声是否相当高斯？

此致、

Ryan

您好 Ryan：

感谢您的回答。

我们使用 AP515 (来自 Audio Precision) 作为信号发生器。 我们还尝试了它们的 APX555、它们都是出色的信号发生器。

今天、我们再次对其进行测试、最佳 SNR 高达85dB。 它仍然低于90dB。

我们使用了您的评估平台(MMB0 + ADS8320EVM)、即随附文件中的频谱。

 如果可能、您能否在实验中验证它。 SNR 对于我们来说非常重要、我们必须知道如何改进它。

此致

托雷斯

您好、Ryan：

实际上、输入信号是1.021Khz 正弦波。 但您的 GUI 显示大约24kHz，这是您的 GUI 问题， 正如采样率一样，我们输入了100K，但它显示2.4M SPS。 如果您不了解 EVM、也可以尝试使用它。

85dB 是我们实现的最佳结果、我们对它进行了多次测试、80dB 是我们得到的典型结果。

 是否可以在您的实验室中验证它？ 如果您可以获得大约90dB 的 SNR、我们希望采用您的测试方法。

此致

托雷斯

您好、Torres、  

我没有即时可用的 EVM、因此我为自己订购了一个新的 EVM、以便在工作台上进行测试。 我希望下周某个时候取得成果。

同时、EVM 软件显然出了问题。 ADS8320甚至不支持2.4MSPS 采样率(最大值为100kSPS)。 此外、最大 DCLOCK 频率为2.4MHz。 如果时钟真正为57.6MHz、则器件工作起来会让我感到惊讶。 您是否可以尝试在示波器上捕获 DCLOCK 输入并验证频率？

如果我同时想到任何其他调试步骤、我将在这里回复。 否则、让我在新电路板到达后自行使用该软件。

此致、

Ryan

您好、Ryan：

感谢您提供的信息、希望下周获得测试结果。

我再次解释了 GUI 显示问题、我们知道 ADS8320的最大采样率为100kSPS。 当我们输入100K 时、GUI 会自动将其传输至2.4M SPS。 当我们使用1.021K 正弦波时，AIN 约为24kHz。

今天是周末、我将测试 Dclock 信号并更新给您。

此致

托雷斯

您好、Ryan：

Dclock 为2.4Mhz、请参阅下图。我们今天对其进行了测试。

此致

托雷斯

您好、Torres、  

感谢您的更新。 这正是我希望通过您的测量结果进行确认的结果：GUI 显示 DCLOCK 为57.6MHz、但您测量的实际时钟为2.4MHz。 因此、从功能上来说、硬件实现了我们的预期。 只有 GUI 显示不正确。

我想 ADC 采样率也不是2.4MSPS、而是100kSPS。 您还可以通过检查引脚5 (CSN/SHDN)上信号的周期来确认这一点。 下降沿到下降沿是数据速率周期。

返回到原始问题-我仍然没有要测试的硬件。 预计抵达日期是 星期五、但我希望它能早点到来。 同时、您是否尝试过其他捕获模式？ 它看起来像是"连续、扩展 SCLK 模式"根据所需的数据速率计算 SCLK、这样它就使用了所需的最小 SCLK 频率。 减慢/转换时钟信号是尝试提高 SNR 的一种方法。

测试期间使用的跳线位置是什么？

此致、

Ryan

您好、Ryan：

希望您能尽快获得 EVM。 我们很期待您的测试结果。

如果您的测试结果良好、我们希望了解您的测试方法、这是我们的目标。

我们针对 数据速率测试了 CS 引脚/ Dclock、结果正确且符合规定、我们多次检查了时序图。

EVM 的跳线、以供您 参考。

此致

托雷斯

谢谢、Torres。 实际上、我收到了发货更新、我将在今天结束时收到电路板。  

同时-您能否尝试将板载参考 IC 用作 VREF 而不是+5VA 电源？ 这将需要将 JMP6移动到[1-2]位置。 JMP5可保持为[1-2]以选择 REF3025输出。

此致、

Ryan

谢谢、Torres。 实际上、我收到了发货更新、我将在今天结束时收到电路板。  

同时-您能否尝试将板载参考 IC 用作 VREF 而不是+5VA 电源？ 这将需要将 JMP6移动到[1-2]位置。 JMP5可保持为[1-2]以选择 REF3025输出。

最后一个建议-看起来对 EVM 进行了一些焊接返工、尤其是在 U1附近。 使用一些异丙醇尽可能彻底地清洁 PCB 可能是有益的。

此致、

Ryan

您好、Ryan：

由于我们需要5V 单输入、因此我们仅测试5V 基准、我们将尝试在明天将 REF3025作为基准(使用您的跳转建议、我们理解它)。

当我们无法获得所需的 SNR 时、我们会尝试更改输入滤波器(R1/R4和 C4)、因此您可以看到一些焊接返工。 我们会帮您剪切 PCB、仔细研究您的建议、非常感谢。

等待测试结果。

此致

托雷斯

谢谢、Torres。 董事会今天下午到达。 我将于明天开始测试。

请告知我们上述任何建议是否可以改善 SNR 测量。

此致、

Ryan

您好、Ryan：

今天我们以 REF3025作为参考测试了 SNR (输入：1kHz 正弦、2.45V 峰峰值、偏移：1.25V)

SNR 大约为80dB、我们还 尝试 更改 模式、 没有任何改进。 结果 e 如下所示、供参考

此致

托雷斯

您好、Torres、

在随附的 PPT 中、您将找到我的初步结果。 我将在有机会时尝试不同的信号源。 目前、我正在使用我们的精密信号注入器(PSIEVM)、它无疑能够提供比我看到的更好的性能。

一个重要问题-请分享您的输入信号是如何连接的(我假设是单端)以及您是如何配置 FFT 参数(窗口、频率窗口等)的

e2e.ti.com/.../ADS8320EVM_2D00_PDK_5F00_SNR-measurements.pptx

此致、

Ryan

您好、Ryan：

感谢您的支持、   您何时有机会 尝试高 质量信号源？

我将我们的测试信息汇总如下、供参考。

(1)我们配置了具有5V 参考电压的 EVM；

(2)我们 的信号发生器：音频精度(AP515 / APX550)

(3)单端正弦波：频率：1.021Khz、 峰间电压：4.8V；偏移：2.5V；  

    我们将其输入到 J1连接器的 PIN2以及 J1的引脚3和引脚4短接；

(4)我们的 GUI 设置如下图所示；

(5)  我们的结果：典型 SNR 约为80dB、存在较大的间隙(90dB)。 我们尝试更改输入滤波器、但 没有很大的改进。

此致

托雷斯

谢谢、Torres。  

请记住、由漏电位数表示的频率范围将根据收集的样本数而变化(即 Hz / Bin = Fs/n 个样本、其中 Fs = 2.4M)。  

我意识到输入信号路径上也没有安装任何 R-C 组件。 我将在星期一尝试添加这些内容。 您安装了哪些组件、您选择了哪些值？ R2和 R3可能保持为0欧姆。

此致、

Ryan

您好，Ryan：

输入滤波器的配置如下：

c4 = 22nF；r1 = r4 = 680 Ω； c2 = c3 = 270pF。

此致

托雷斯

您好、Torres、

我明天还有几个测试要运行、但到目前为止、我还没有看到显著的改进。  我使用的是 AP2700、它的性能应与 APx550相当。 我最初安装了100欧姆和 820pF (差分)-请参阅幻灯片   5、您将在 FFT 中看到相当多的信号混叠和其他噪声乘积。 明天、我将使用上面列出的值重试。  

我的猜测是、测试/表征设置使用了具有足够增益带宽的专用驱动器放大器和优化的 R-C 电荷桶电路来驱动 ADS8320的输入采样级。 大多数函数发生 器在采集阶段没有稳定输入电压的驱动强度、即使在纸上、它们也可能具有出色的交流性能。 我认为此 EVM 的设计目的是在将信号连接到 EVM 之前对其进行调节和缓冲。 我应该有一个外部放大器板、我可以使用它来尝试这个。

e2e.ti.com/.../1856.ADS8320EVM_2D00_PDK_5F00_SNR-measurements.pptx

此致、

Ryan

您好、Ryan：

我们尝试 了几组滤波器(不同的电容器和电阻器)、找到了上述值、您可以尝试一下、这有助于提高 SNR、但它不能帮助 提高到90dB。

也许 添加 一个单一驱动程序是一个宝贵的建议、您能提供一些建议吗、我们会尝试一下、希望您也可以尝试一下。   由于 您更容易找到合适的放大器和 EVM、如果可以、我们将购买放大器 EVM、但  这需要 我们很长时间。

此致

托雷斯

您好、Torres、

与另一位同事讨论后、我认为主要限制是信号源的驱动强度。 我注意到谐波和非谐波音调都随着满量程正弦波的增加而增加、这表明输入很难稳定。

我想的放大器 EVM 仅是一个内部工具。 这将证明具有足够 GBW 的有源驱动强度可以在  满量程输入下提高测量的 SNR 性能。 我们 的模拟工程师计算器工具 包含一个有关 SAR 输入驱动的部分、 可帮助您在放大器搜索中找到必要的 GBW 和 RC 滤波器值作为起点。 数据表的"应用"部分提到了 LMP7716精密放大器-该产品系列中可能还有一些更新的器件也可以正常工作。

当我本周有机会重新测试 EVM 时、我将发布更新。

此致、

Ryan

您好、Ryan：

感谢您的分享、我们发现了一个问题： MM0为 ADS8320提供的电压不是很好、 当我们使用 ADS8320的外部电压 时、我们可以在全范围输入电压下获得大约85dB 的 SNR (同时使用10nF 共模电容)、  我们尝试了许多方法( 良好的电源电压、良好的基准电压、调整输入滤波器)。 但我们无法进一步改进。到目前为止、最佳 SNR 约为85dB。

如果您有好的建议、尤其是对于输入滤波器、请与我们分享。

此致

托雷斯