流水线ADC设计失败，请教！

emma1987

设计了一个12bit 20MSPS 的流水线ADC，回片测试出来失败，请教！
       1. 输入正弦信号，时钟超过10MHz后，负半轴输出开始出错，随着时钟频率进一步提高，出错的位置逐渐向正半轴方向蔓延，直至整个正弦波形都出错，但当输入位于0附近，也就是正弦的中间位置时，几乎不会出现转换错误。
       2. 测试波形实在很乱，但简单抽象后，极致的情况就是下图这样，这里画的是一个小的错误，误差大时上半轴的输入，输出都会跳到下半轴去。

      3.  输入直流测试，发现当时钟频率提高到10M以上时，第一级流水级的某一位数字输出会发生跳变，导致转换错误。这个跳变的位可能的第一级的任何一位，或者是某两位一起跳变，且除去跳变的一位其余ADC数字输出位都不动。
另外，测试时发现，虽然输出错误，但并没有lost level的情况发生，也就是流水级的残差输出并没有溢出。
      4. 根据这些测试现象，我只能猜测比较器输出到MDAC的温度计码还是对的，但是到编码电路后就出了问题，但电路上的分析找不到头绪。希望各位牛人给看看，多推荐点可供排查的可疑点，请多指教哈。

emma1987

图没粘上，再发一遍


   

fuyibin

timing 查过没有，clock 小于10MHz 没有问题么？
input fully differential ?只出现在负半段？
这个要用各种方法排除，慢慢缩小范围
以前我最喜欢debug了，呵呵

firevortex

感觉是比较器问题，然后MDAC传输曲线进入了错误的区间

superleaf

做后仿真的时候没有仿出来问题吗？

dongzz201

这个有点难猜测，因为不知道你的设计。

emma1987

回复 3# fuyibin

没有只出现在负半段，是时钟频率升高时负半段最先出问题，但随着频率继续提高，错误会蔓延到正半段。10M以下没问题，动态性能都很稳定。我也喜欢debug，可惜木有思路了。。

emma1987

回复 4# firevortex


    我开始也感觉很像，但如果MDAC到了错误区间，应该会造成流水级输出超出下一级的输入范围，表现在ADC输出上会有一段模拟输入信号区间都转换到一个数字输出上，但这个芯片没有这个现象，虽然分辨错误，但可以看到错误的那一段区间内还是有它的线性度在的。。。您再给出出主意，看看我还漏掉了哪些点，谢谢啦~

emma1987

回复 5# superleaf

各个模块的后仿都做过了，比较器、MDAC、采保、输出校准，是把模块版图提出的网表放在整体电路中做得后仿，性能都可以。不过确实没有把它们连在一起做，时间太长了，您看在后仿这还有哪些能做的排除下问题不？谢谢啦~

emma1987

回复 6# dongzz201

   前辈如果给提供些芯片出问题后debug的思路和方法，分享下自己debug的经验，我也不胜感激呀：）