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[参考译文] ADC12D1620QML-SP：在较高频率下测量的 ENOB 远低于数据表

admin
Guru**** 2614265 points
Other Parts Discussed in Thread: ADC12D1620QML-SP

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/678933/adc12d1620qml-sp-measured-enob-much-lower-than-data-sheet-at-higher-frequencies

器件型号：ADC12D1620QML-SP

我将使用 1.28GHz 的采样时钟在 DESIQ 模式下测试 ADC12D1620QML-SP、其实际采样率为2.56GSPS。  采样时钟由 Agilent 信号发生器生成。  1.28GHz 音调通过模拟带通滤波器来消除信号发生器产生的谐波。  第二个信号发生器用于生成90、1000和2400MHz 音调、这些音调将由 ADC 进行数字化。  这些音调中的每一个也通过一个模拟带通滤波器来消除信号发生器产生的谐波。  两个信号发生器被锁相、因此数字化时间序列的频率与信号发生器前面板上的频率完全匹配。

我在三个频率下测量了 ENOB。  在90MHz 和1000MHz 时测量的 ENOB 非常接近数据表中指定的 ENOB、但在2400MHz 时明显低于数据表。  2400MHz 音调落在第二个奈奎斯特区域。  因此、在数字化时间序列中、该音调显示为2.56e9 - 2.4e9 = 160MHz。   

在执行测量之前、我一直等到 ADC 达到稳定状态温度。  我在每次数据采集之前都使用了 ADC 校准功能。  我调整了"Q 通道偏移调整"寄存器、以最大限度地减小 Fs/2处的杂散。  我调整了"DES 时序调整"寄存器、以最大限度地减小 FS/2 - fin 处的杂散。

您对2.4GHz 下测量的 ENOB 远低于数据表中指定的 ENOB 有何看法？  您能否为我提供将测量的 ENOB 提高到2.4GHz 的建议？

连续音调频率(MHz)

数据表 ENOB

测量的 ENOB

Siggen 采样时钟

90

9.3

8.8.

1000

8.5.

8.4.

2400

6.7.

4.9

此致、

Scott

  • 0
    TI__Guru**** 2614265 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Scott

    您能否为3种情况共享 FFT？

    每个频率的转换信号电平是多少？ 数据表参数是否使用-0.5dBFS？

    您使用什么放大器或平衡-非平衡变压器将来自发生器和带通滤波器的单端信号转换为 ADC 输入的差分信号？

    您能否确认 ADC 输入是交流耦合的、并且 Vcmo 引脚(列 C2)连接到 GND？

    如果我们能够了解在2400MHz 输入频率下限制 ENOB 性能的因素、我们可以努力改进。

    此致、

    Jim B

  • 0
    TI__Guru**** 2614265 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    转换后的信号比满量程低1dB 至1.5dB。  我将使用下面的 ENOB 公式。  术语10log10 (Fullscale_Power/Measured_Power)将 ENOB 测量外推至满量程。  如果信号比满量程低1.5dB、则该项等于1.5dB。  将转换后的信号功率增加到比满量程低0.5dB 不会改善 ENOB。  实际上、它可能会轻微降级。  如果我使用比满量程低20dB 的信号进行测试、与输入信号相关的杂散会下降、则公式会将测量值外推至满量程、并且我会得到可能超过数据表中列出的 ENOB 的不切实际的高 ENOB 测量值。

    这里是 FFT。

    以下是您的硬件相关问题的答案。

    您使用什么放大器或平衡-非平衡变压器将来自发生器和带通滤波器的单端信号转换为 ADC 输入的差分信号？

    JR：没有放大器。 用于射频模拟输入的输入平衡-非平衡变压器是微型电路 PN：TCM1-13M-4+

    https://www.minicircuits.com/pdfs/TC1-1-13M+.pdf

    您能否确认 ADC 输入是交流耦合的、并且 Vcmo 引脚(列 C2)连接到 GND？

    JR：ADC 输入分别与0.22uF 电容器进行交流耦合。 VCMO 引脚通过100Ω Ω 电阻下拉至接地。  

  • 0
    TI__Guru**** 2614265 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Scott
    我将尝试在明天收集一些比较数据、以了解在我的设置中2400MHz 输入的外观。
    敬请期待。
    此致、
    Jim B
  • 0
    TI__Guru**** 2614265 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Scott

    根据您的 FFT 结果和我的测试结果、您的性能似乎受到 HD2 (折叠至320MHz)和 FS/2-HD2 (1280-320=960MHz)的限制。

    在我的测试中、我无法获得与您一样低的标准交错杂散(FS/2-Fin、FS/4+Fin 和 FS/4-Fin)、但我的 HD2和 FS/2-HD2结果更好、分别在-53dBFS 和-47dBFS 左右、具有-1.2dBFS 输入。 交错杂散低于这些 HD2相关杂散的水平、如果我忽略固定频率 Fs/2杂散、则总体性能为 ENOB = 7.125位 Fs。

    请验证您的带通滤波器在2400MHz 下在平衡-非平衡变压器输入端保持低 HD2。 下一个要检查的区域是平衡-非平衡变压器本身或从平衡-非平衡变压器到 ADC 输入的电路板布线。 信号路径中的相位或振幅不平衡会显著降低 HD2性能。 我知道 TC1-1-13M+平衡-非平衡变压器在较高频率下开始降低一些性能、但 我用于在 DESIQ 模式下驱动 ADC 的 TC1-DESIQ-BB (www.ti.com/.../TC1-DESIQ-SBB)基于相同的平衡-非平衡变压器、因此其本身不应导致系统中更高的 HD2电平。

    此致、

    Jim B

  • 0
    TI__Guru**** 2614265 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Jim、

    我验证了2400MHz 的带通滤波器在平衡-非平衡变压器输入端保持低 HD2。  我们的射频工程师看到平衡-非平衡变压器输出端的 HD2杂散。  我假设这是由于您在上面提到的相位或振幅不平衡造成的。  射频工程师正在研究解决方案。

    此致、

    Scott