SAR ADC 码密度测试结果的疑问

小蝌蚪

最近在测试一个10bit的SAR结构ADC（电源电压3.3V），采用14bit精度的信号发生器产生模拟输出，采用线性和SIN波两种方式测试，DNL均在+/-0.5LSB，INL的结果有如下两种情况；

采用线性的波形，测试结果有偶然性，有时INL很好（+/-0.5LSB），有时很差（+/-3LSB），INL很差时，就是在9mV左右地方Dout开始从0变为1，在3.291V左右的地方Dout已经为1023，中间没有失码，即有一定的gain error。

采用SIN的波形，INL很差（+/-3LSB），主要是在0和1023附近，中间的地方INL相对较小。采用码密度结果如下：

请牛人帮我看看，这种情况是信号发生器产生模拟输出有斜率偏差的问题还是ADC 的问题？目前，我没有想到方法验证是哪个的问题？

若是信号发生器的问题，有什么解决的方法吗？

若是ADC的问题，INL产生偏差的来源可能是哪些？谢谢!

mcgrady

这次有图有真相了，帮顶

oooeee

我也很想知道，坐等高人回答

navyhu

回复 1# 小蝌蚪


  从现象来看，多半是信号发生器产生的波形的头尾的非线性引起的。所以做测试时，建议将sine波的幅度取得稍微比ADC满幅大一些，然后去掉最大和最小的码。

小蝌蚪

回复 4# navyhu非常感谢您的回复，请问，输入信号通常比满幅大多少啊，这个大小怎么控制啊，谢谢！

navyhu

回复 5# 小蝌蚪

只要你测到的数据会出现连续的最小和最大的code就可以了，比如1.05倍，取得太大，会出现很多的最大和最小的code，也没必要

hbchens

首先，我们在测试ADC的DNL，INL时，对于10-bit 来说，0和1023是不计入DNL/INL的。默认DNL（0）=0，DNL（1023）=0.
其次，INL计算没有归一化。建议你先找找DNL/INL的标准测试方法及定义以及业界的标准算法。
测试时，目前主要有两种方法：
1.输入超出满摆幅三角波，注意不是单个的ramp信号。因为这个时候code是均一分布，所以再通过码密度的方式可以很方便地来处理数据
2.输入正弦信号，这个时候要注意的就是，虽然正弦信号很干净，但是它的码密度不是均一分布（也就是每个code出现的概率不一样），所以处理头尾的code时，就和你的输入信号幅值有直接的关系。你要是比满摆幅大一点，正弦波就被削顶了，计算概率的时候就会有偏差；你要是比满摆幅小一点，就有一些code出不来。所以要不停地试，最好是能刚刚夹住所有code。
就说这么多，剩下的事要靠你自己了：）

ralphtw

very good !

老公

回复 1# 小蝌蚪


   你好楼主 请问你有计算 INL DNL的MATLAB 代码吗？码密度方式

jeffej

SAR ADC 码密度测试结果的疑问