SAR ADC 测试时波形出现失真

单眼皮的乖女孩

我在测试SAR ADC，直接接通信号源时（信号为515k的正弦波，差分输入），输出波形不失真。后在信号源和ADC输入口之间添加一个500K的带通滤波器时，波形失真如下。究竟是什么原因呢，谢谢。

ADC测试后，波形恢复出现的问题

nanke

带通滤波器，还有信号源是什么型号，拍个照看看测试环境是怎么连的。
示波器看看带通滤波器输出？

单眼皮的乖女孩

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信号源差分输出，接带通滤波器，接PCB上的输入端

信号源差分输出，接带通滤波器，接PCB上的输入端。
示波器的输出也是差分的，但是对VPP进行了衰减，我信号源是3.2V VPP的正弦信号，经过带通滤波器后，信号的VPP衰减到了1.6V左右。

单眼皮的乖女孩

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   你好，我现在还遇到了另外一个问题，我输入的信号是515K，但是采集的数据经过FFT处理之后，频率变成了429K。这是因为什么原因呢？

nanke

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   1、看了你的测试环境，可以对比加了带通滤波器前后的变量：首先，输入信号被衰减了一半，为了给ADC接近FS的输入，信号源幅度也要变大，这可能导致失真；再就是检查一下带通滤波器和同轴线的质量，特别是带通滤波器你还插了两个，两个带通滤波器特性真能保证一样吗，phase或者amplitude imbalance必须要考虑。
2、输入频率“515K”，采样算得得是“429K”的问题。首先排除采样点数不够导致的问题；那么必然是信号输入频率或者时钟频率不准了，可以用示波器作为参考测一下。

3、该SAR ADC的瓶颈显然是4.7MHz附近的杂散分量，建议你测测DNL，并改变输入频率观察这个杂波的变化

单眼皮的乖女孩

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    真的非常感谢你，我听了你的意见，用频谱分析仪和示波器看了一下，经过两个带通滤波器之后，幅度不匹配确实存在，信号源直接输出在-27.3dBm左右，经过两个滤波器后分别衰减成了-33.4dBm和-33.1dBm。

   输入频率不是515K的原因真的是PCB上片上时钟不准了。校准时钟后，分析ADC输出结果，大致在514.9K左右（但我用频谱分析仪直接测量输入是515.5K）。

   

我想问一下，加了带通滤波器之后的输出信号失真，就是我帖子一楼那张图片出现的情况，跟滤波器失真是什么关系呢？因为我对滤波器这一方面不了解，所以仍然不知道怎么做。

nanke

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   1、还是看一下INL吧，DNL我还没理解透。
2、幅度失配和相位失配，我也没遇到过，只是这两样特别是相位失配会使信号质量下降，可以建模看看。
相位失配很容易理解，频率相同相位不同的正弦信号相减之后还是正弦信号吗，有可能会被调制。
幅度失配和相位失配只是两个参数，实际情况比幅度失配和相位失配更复杂，我也不懂。

之前测ADC的时候也考虑过向你这样测，但是个人感觉这样滤波不好，单端信号滤波后转差分可能更好，就是每个板子都需要一颗昂贵的巴伦（巴伦的幅度失配和相位失配能够保证），代价太高。
另外的方案是用更便宜的ADC driver，没试过效果。

nanke

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   不知道是多少位的ADC，你测INL/DNL用的什么方法，点数偏少。

单眼皮的乖女孩

回复 8# nanke


    我之前看到有帖子说买巴伦了，我先这样测一下吧，谢谢你啦