SAR ADC静态参数测试效果很差

梓橦

本人最近在做的一款SAR ADC采样率1M，电源电压3.3V，12bit，分段桥接电容阵列5+6，单位电容31.84fF.比较器寄生电容1/6C，桥接电容2C.
对其进行静态参数测试的时候发现DAC转换的效果特别差，但是仔细检查了BOOTSTRAP开关和比较器性能发现采样开关在采样的时候可以紧紧跟随输入变化，并且带入实际电路中BOOT开关依然有13.5bit的有效位数，比较器也能正常识别输入LSB的差值，而且在量化时间内完全可以量化12次。但是这个静态参数却特别差，采用的是下极板采样，虽然会被比较器寄生电容分走一部分输入信号，但总体而言可以接受。整个ADC时序也是按照典型的下极板采样时序来的，真诚请教应该从什么地方取寻找问题出在哪一块？我施加的VIN是从0到3.3时间512u，VIP是3.3到0时间512u，tran跑了530u.是我DAC代码错了吗？跪求大神指点

梓橦

比较器的增益是75dB，带宽有45MHZ，本意想量化0-3.3之内的信号，采用的结构都是经典的下极板SAR ADC   VCM_BASED的开关切换策略

加非猫

想请问这个512us是根据什么算的吗？猜测可能是输入的斜坡信号爬升的太快，ADC输出1us变化一个台阶，那12bit4096个台阶至少需要一个4096us从vrefp变到vrefn的输入信号才能看到一个线性的输出曲线吧。

梓橦

加非猫 发表于 2025-3-31 13:24
想请问这个512us是根据什么算的吗？猜测可能是输入的斜坡信号爬升的太快，ADC输出1us变化一个台阶，那12bit ...

根据相干采样M/N=fin/fs，fs=1M,N=512，M=3，求出输入信号频率再由频率得到他的周期，在乘以三倍。那按照您的说我应该加4096u+的斜坡信号，但是我原本是想按照之前的这种计算加入我得正弦波信号，请问我这样子加的正弦波有啥问题吗，斜坡我照搬过来是错了，那正弦波的话应该怎么加啊？

加非猫

梓橦 发表于 2025-3-31 14:56
根据相干采样M/N=fin/fs，fs=1M,N=512，M=3，求出输入信号频率再由频率得到他的周期，在乘以三倍。那按照 ...

测试ADC频域性能的话，输入施加的是正弦信号，信号频率就按照你通过相干采样计算所得的给定，如果是想用码密度法测试INL、DNL的话，输入可以是斜坡信号、正弦信号

梓橦

加非猫 发表于 2025-4-1 16:42
测试ADC频域性能的话，输入施加的是正弦信号，信号频率就按照你通过相干采样计算所得的给定，如果是想用 ...

那大佬我这个测试方法是没问题了？那为什么我出现的图像是这样子啊，我把采样模块的每个开关都换成理想开关图像也没有变化，依然是隔16个来一个大的跳跃，而且我验证了比较器那一块也没有问题，请问我这会应该才那个角度来继续分析呀，真诚求问，感谢感谢