4-8分段 SAR ADC 测试结果求助

JialiHou · 发表于 2017-4-27 18:51:34

各位大神，
本人小硕，学生期间做了一个12bit SAR ADC，没有经验，测试结果较差。
SAR ADC采用的是电容型的CDAC 4-8分段，LSB去8位，MSB取4位。
仿真结果有70dB。
但是测试结果中DNL问题较大，信噪比也不好，求助大神们这是什么原因。

SNR测试结果 1000000点

xting · 发表于 2017-4-27 18:51:35

除非你单位电容取得非常大，MSB取4位，基本不可能满足12bitADC的DNL要求。
DNL最大误差发生在MSB中间值跳变。误差的标准偏差大约是: sqrt(15)/16*单位电容的标准偏差*Vref。
12bit的DNL, 要求 < 1/2^13*Vref。考虑Yield，那要 3*sqrt(15)/16*单位电容标准偏差 < 1/2^13,
也就是你的单位电容标准偏差要 < 1/(3*sqrt(15)*2^9). 大约是0.017%，你看看你的工艺要多大的电容才能做到。

xy85061182 · 发表于 2017-4-27 22:39:34

MSB，MSB-1的电容不准吧，看INL分段了。

JialiHou · 发表于 2017-4-27 22:39:36

自己先顶顶，仿真没有仿出问题，测试问题比较严重。不知道这种LSB和MSB测试结果是由于寄生还是失配引起。分段处出问题的概率较大。大家又遇到过这样的情况不。是由于LSB和MSB之间的跨接电容失配引起还是MSB电容之间的失配引起。

JialiHou · 发表于 2017-4-28 08:50:12

回复 2# xy85061182

您好！这个仿真和后仿真都没有仿真出来。测试的时候测了好多颗，INL/DNL的表现都是这样子。
版图设计中，LSB 8个电容，做了中心匹配。 MSB 4个电容，做了中心匹配。
然后LSB8个电容放在一边， MSB 4个电容放在另一边。跨接的电容房子LSB电容阵列和MSB电容阵列之间。

refunok · 发表于 2017-4-28 10:09:59

同求，我做的adc的inl结果在中间段也达到正负5LSB，不过区别就是中间的小坑不是方形的而是三角形的，求问原因。请问是结构的原因还是失配的原因呢？如果是电容失配是随机失配的原因还是因为版图匹配不够完美呢？测了5颗芯片，dnlinl形状基本都是一致的。
还有请问有是否有人用这个传统48分段不加调校做到过有效位11位以上的呢？如果有的话请问高4位的电容是采用什么方案匹配的？

mikeppq · 发表于 2017-8-10 08:31:26

楼上精辟

dashezhixue · 发表于 2017-8-10 19:45:23

楼主怎么测试的？我的结果更差

JialiHou · 发表于 2017-8-11 17:11:07

回复 6# xting

您好，我的MSB四个电容是16，32，64，128个单位电容，不是1，2，4，8

zzl2010110 · 发表于 2017-8-12 11:00:49

本帖最后由 zzl2010110 于 2017-8-12 11:10 编辑

楼主最好提供详细一点的信息，只看DNL和INL，可能问题，一个是次高位的match不好，导致在次高位有较大的error，还有一个可能是次高位没有settle好，这个可以降速排除
另外楼主的分段电容怎么取的，高四位怎么会是16,32,64,28,
最好给出从高位到低位的电容分布还有单位电容取多大，低位取8位，寄生电容有多大，有特殊考量吗？楼主可否把DNL图在256这个点放大，同样还有1024处也放到看一下
看楼主的图，在256处DNL比较差，显然分段电容有error

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