SAR ADC前仿谐波导致性能变差，求助

shmzsz · 发表于 2020-7-31 10:04:09

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目前设计了一个三种工作模式的SAR ADC，输入信号分别是±2.5V输入，±5V输入和±10V输入，±2.5V输入时前仿性能还可以，但是随着输入电压幅度的增大逐渐出现奇次谐波，从而导致enob明显下降，目前结构是下极板采样，没有自举开关，输入信号通过传输门直接到电容下极板，想请问一下这种问题的出现原因是什么？

行三米 · 发表于 2020-7-31 10:18:47

可能是开关的非线性，幅度越大非线性越凸显。
扫一下开关的阻抗看看，是不是不同幅度下阻抗导致建立精度不一样。
也可以直接给个正弦信号看输出是否产生类似的谐波。

shmzsz · 发表于 2020-7-31 10:31:20

行三米发表于 2020-7-31 10:18
可能是开关的非线性，幅度越大非线性越凸显。
扫一下开关的阻抗看看，是不是不同幅度下阻抗导致建立精度不 ...

不同输入电压下开关阻抗是会变化，但是请问这个不同幅度下开关阻抗与建立精度是怎么看的呢？

ZZW_semic · 发表于 2020-7-31 10:41:43

可以用理想开关排除是不是由于开关阻抗的变化带来的谐波，因为在不同的电压下，开关的阻抗不一样，导致RC时间常数不一致，带来非线性。

行三米 · 发表于 2020-7-31 13:37:36

你可以采用4楼的办法，将开关理想化再做个仿真。
也可以直接在你的采样网络加正弦波，看电容上电压的频谱。

shmzsz · 发表于 2020-7-31 16:48:53

ZZW_semic 发表于 2020-7-31 10:41
可以用理想开关排除是不是由于开关阻抗的变化带来的谐波，因为在不同的电压下，开关的阻抗不一样，导致RC时 ...

我将开关换成理想开关之后，所有的谐波都变得很大，但是检查开关的逻辑是没有问题的，真不知道是怎么回事

ZZW_semic · 发表于 2020-7-31 17:07:18

shmzsz 发表于 2020-7-31 16:48
我将开关换成理想开关之后，所有的谐波都变得很大，但是检查开关的逻辑是没有问题的，真不知道是怎么回事 ...

开关足够理想么，如果是用analoglib里面的switch，open/close resistance设置的是多少

shmzsz · 发表于 2020-7-31 18:17:56

ZZW_semic 发表于 2020-7-31 17:07
开关足够理想么，如果是用analoglib里面的switch，open/close resistance设置的是多少 ...

是analoglib里面的switch，open是1T，close是1

Chinix · 发表于 2020-8-2 17:04:28

遇到这个问题受限判断是否是采样开关的非线性是非常正确的思路，但是仿真中如果直接换成理想开关还是有点问题。因为理想开关导通和关断非常剧烈，首先可能造成仿真器收敛困难或者假收敛，其次，非常理想的开/关操作会在瞬态电压上激起很多毛刺，这即不实际也是对性能不利的。建议可以搭个理想的自举，使不同幅度输入情况下开关各net压差差不多，以此来判断下是不是电压幅度过大引起的开关非线性。

shmzsz · 发表于 2020-8-7 11:02:00

我单独将采样开关进行fft，发现确实谐波很高，因为是高压工艺，所以直接采用的TG作为采样开关，请问在不改变结构的前提下有什么可以调整的吗？

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