Low SFDR in SAR ADC

testic50 · 发表于 2020-5-16 00:47:59

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Hi. I design and Simulate a 10bit SAR ADC. The results are acceptable but SFDR is low. I expected it to be around 70db, but not more than 61db. Has anyone had a similar experience? please Help me!

rclic2014 · 发表于 2020-5-16 09:33:57

60dB 如果是实测数据，不错了。仿真还差点。

testic50 · 发表于 2020-5-16 11:07:17

rclic2014 发表于 2020-5-16 09:33
60dB 如果是实测数据，不错了。仿真还差点。

Its Simulation !

nanke · 发表于 2020-5-16 11:19:41

testic50 发表于 2020-5-16 11:07
Its Simulation !

是前仿吗？最常见的
1、如果是一般结构的开关电容，可能是比较器的噪声，试试比较器输入管尺寸减小至1/2或1/4看看有何变化

还有可能是
2、采样电路，对采样完成后电容上电荷fft看看有没有>>70db

jiaoda · 发表于 2020-5-17 09:52:47

SFDR就只有61dB，你可以从以下方向查下，采样开关线性度是否够，能否满足10 bit采样的精度与线性度。第二，电容mistmatch造成INL偏差，这一点，我觉得你肯定没有仿带mismatch了，也不用查了，因为你都这样问了，看来是没有啥经验的新手。第三，比较器速度是否够，因为不够的话，会导致出现误差，但是一般不是谐波误差，而是噪底抬升，也就是量化噪声变差。所以你先确定你SFDR是输入信号谐波吗？如果是输入信号谐波造成的，我举得采样电路有问题概率大

testic50 · 发表于 2020-5-20 20:42:32

jiaoda 发表于 2020-5-17 09:52
SFDR就只有61dB，你可以从以下方向查下，采样开关线性度是否够，能否满足10 bit采样的精度与线性度。第二， ...

Hi , thank you for your advise. for debug my circuit I change (DAC, Comparator, Sample Switch and DAC Driver with Ideal Elements) and this my result:

SNDR=59.92 dB , ENOB=9.66 , SFDR=63.8dB. after many search in the internet, I found that amplitude of input signal impress the SFDR. by changing the input amplitude the SFDR will change but I don't know how shal I set the input amplitude for best result

jiaoda · 发表于 2020-5-20 22:05:49

testic50 发表于 2020-5-20 20:42
Hi , thank you for your advise. for debug my circuit I change (DAC, Comparator, Sample Switch and ...

SFDR肯定受信号幅度影响呀，二次谐波随信号幅度增加而增加，三次谐波是3倍增加，我觉得还是采样问题。或者你时序有问题，你看下时钟馈通与电荷注入章节

testic50 · 发表于 2020-5-22 16:50:10

jiaoda 发表于 2020-5-20 22:05
SFDR肯定受信号幅度影响呀，二次谐波随信号幅度增加而增加，三次谐波是3倍增加，我觉得还是采样问题。或 ...

Thank you !! Can you tell me how to make sure the sampling switch works correctly? I take FFT from the output of the Bootstrap switches, but they don't look right.

jiaoda · 发表于 2020-5-23 09:26:37

testic50 发表于 2020-5-22 16:50
Thank you !! Can you tell me how to make sure the sampling switch works correctly? I take FFT from ...

找好取点时间，再做FFT，不一定是采样完成后，可以在采样完成前做FFT。我觉得你还是补充点基础知识吧，一上来就一阵仿真，基础都没有，光做spice monkey，不仅学不到知识，还浪费时间，把自己弄得很累。很多人认为会仿真了，我就会设计电路。。。。。一上来就是把电路仿真一遍，对了就对了，错了就一脸懵逼。。。。

testic50 · 发表于 2020-5-23 23:08:06

jiaoda 发表于 2020-5-23 09:26
找好取点时间，再做FFT，不一定是采样完成后，可以在采样完成前做FFT。我觉得你还是补充点基础知识吧，一 ...

Thank you very much indeed!

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