广告

ADC也会精神错乱?

2019-12-06 David Buchanan,ADI高速转换器产品线资深应用工程师 阅读:
ADC也会精神错乱?
当采用ADC来进行测试时,一开始非常顺利,但后来,却突然得到一些奇怪的FFT结果。这究竟是怎么回事呢?

问:当我采用你们的ADC来进行测试时,一开始非常顺利,但后来,却突然得到一些奇怪的FFT结果。这究竟是怎么回事呢?vCqednc

最近我收到客户询问以上这个问题,而且很快地就将其解决了。下面的FFT结果展示了这位设计工程师的问题:vCqednc

20191114_ADI_TA71P1vCqednc

图1:AD9684 ADC采样的正常和异常FFT结果,采样条件:500 MSPS,170.3 MHz,AIN=–1 dBFS。vCqednc

根据客户的报告,这些FFT结果不仅看起来非常离奇,而且还很不一致。这种状态也符合我对该问题的最初猜测:因为频率源被关闭或没有连接频率源,转换器的输入采样频率接收器自身发生振荡。如果连接频率的电缆不连续或讯号路径中的组件不太可靠,也有可能出现该状态。我在前面曾经提到,这个问题很快就得到了解决,因为类似的结果我已见过许多次。在此工作条件下,你还可能会见到其他FFT结果,如图2所示:vCqednc

 vCqednc

20191114_ADI_TA71P2vCqednc

图2:不稳定频率振荡的采样FFT结果。vCqednc

几乎在所有应用中,你都需要采样频率输入为单频讯号。观察频域部分可以发现,因相位或热噪声、频率不稳或无用频率成分而引起的任何变化,都会导致采样频率和模拟输入讯号之间的预期关系失常。但造成这种情况的罪魁祸首是什么呢?vCqednc

高速ADC的采样频率输入通常是具有相同共模偏置的差分输入,并且接收器具有很高的增益。因此,若没有施加差分讯号,则这些输入都处于相同的偏置电压下,任何非共模噪声都会导致采样频率接收器发生振荡。在此情况下,产生的振荡将不是单纯的频率(如果是,则属于一种较理想的特性)。该频率将会随机变化。当采样频率频率随机变化时,模拟输入的能量将分布于奈奎斯特带宽频域。vCqednc

大多数情况下,你只需认识到这一点,并恢复预期频率参考讯号,即可继续测试。但是,如果你想要验证这个问题,请观察ADC的数据频率输出(DCO)──请注意该方法不适用于JESD204B的输出。此讯号通常是ADC采样频率的一个延迟版、或是采样频率的分频版──如果你运用了任何可以提取数据率的数字特性。对于图1中的正常和异常FFT结果,相对应的数据频率输出如图3所示。vCqednc

20191114_ADI_TA71P3vCqednc

图3:图1所示两种FFT情况对应的ADC数据频率输出。vCqednc

从这里可以看到,其周期是变化的,这与我们预料的情况一致。当然,我明白为什么你在第一次(甚至是最初几次)碰到这种问题时没有认识到此原因。因为从面板数值来看,试验台似乎是正常运作的,而测试结果却突然混乱。那么,是ADC坏了?还是数据采集发生了混淆?或是软件已损坏了呢?答案都不是,事实上只是因为缺少一个讯号源而已。vCqednc

 vCqednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 为何从不曾在高压电线上看到鸟儿? 我们经常看到成群的鸟儿栖息在树上、屋顶上、各区域的电线杆电线上,甚至无线电天线上。然而,我发现我从未看过鸟类停在高压电线上休息…这是为什么呢?
  • 如何在嘈杂的环境中改善EV/HEV电池的健康状况 电动汽车/混合动力汽车中的噪声源具有不同频率和不同振幅,这使得如何更好地对其进行过滤成为了一个难题,从而不影响对电池电压、温度和电池组电流的测量。测量误差可能导致各种后果,包括错误报告电池充电状态、可能的过度充电和过度电池放电,这都可能会影响驾驶员、乘客和车辆的安全。
  • 创建高性价比的多功能锂离子电池测试解决方案 鉴于对锂离子电池的需求越来越多样化,因此我们迫切需要高性能、灵活的测试解决方案,从而最大限度地权衡利弊并实现成本效益。
  • 比亚迪进军无人机,能否成为大疆最强的对手 这几天,比亚迪成立新公司,进军无人机行业的事情在行业内被挖出来了。有人说比亚迪一个做汽车的公司怎么可能与大疆抗衡。我们从多个方面进行了分析。
  • 电源领域新宠:WBG组件 持续成长的功率半导体组件需求正推动WBG组件市场的成长,各家业者持续投资SiC与GaN材料与晶圆片的开发与量产。而WBG市场将往什么方向发展?谁在其中扮演要角?这些业者又如何克服数十年来WBG组件面临之高成本、低产量以及有限的供应链等挑战?
  • 如何为汽车电子系统提供供电和保护 通过总结上个世纪的经验,汽车制造商对会干扰运行、造成损坏的电子状况和瞬变进行了分类。国际标准化组织(ISO)对这些行业知识进行编译,制定出适用于道路车辆的ISO 16750-2和ISO 7367-2规范。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了