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ADI年度贺岁片-使用AD9517助我进行高精度ADC验证

zhaohb 在 2014-1-23 建立的討論區
最後回覆由zhaohb於2014-2-5提供

ADI年度贺岁片-使用AD9517助我进行高精度ADC验证

 

 

今年有幸在一个ADC测试项目中需要进行器件选型,通过查询ADI关于ADC测试方法的文档,选定了对比测试方案所用的器件AD9517,AD9627与AD8138。

在设计的过程也是一边摸索一边分析一边测试,有反复也有收获。分享一下自己在设计ADC测试电路过程遇到的问题与经验,也希望高手与专家能多多指出不足的地方,能够在完成项目的过程中达到综合能力的提升。

(1)最初定的测试思路:使用AD8138来完成单端转差分的信号输入,输入源最初定的使用一个信号发生器来实现。为了简化设计的难度,AD8138我采用了5V单电源供电,外围的参考电路参数也直接使用评估软件调整出的最佳值进行设计(赞一下评估工具,非常好用,减少了优化参数计算的复杂过程)

(2)ADC的采样频率为100MHz,外部输入的测试正弦波最高可到50MHz,估在AD8138差分输出端设计了一个5阶巴特沃斯低通滤波器,滤波器的参数是按照源阻抗100欧,负载阻抗300欧这样设计的。因为在阅读ADI的一些抗混叠滤波器设计的资料与一些推荐的建议,使用这样比例的滤波器参数会不敏感,因为使用一些滤波器设计工具会发现,100-300或者100-400的这样的阻抗匹配设计时外围的滤波器参数值几乎没啥变化,这样也减少了ADC前端滤波器的设计难度。不知道上面的理解是否准确?也请高手与专家指正。

(3)ADC要想工作的好,需要一个高稳定低抖动的时钟,jitter对高于12位以上的ADC有很敏感的影响,直接影响到很多指标,这个在看ADI的一些文档介绍中也会体会。所以我选择了AD9517时钟芯片作为ADC测试的评估器件之一,作为后续的对比测试,我还会使用一个100MHz高精度的差分VCO来进行测试。目前已经在使用AD9517做功能性的验证工作。

(4)使用AD9517也出现过一些反复。由于经验不是特足,最初的寄存器配置完成后,输出的时钟频率与预想的时钟频率差的很多。通过ADI专家的指导与建议,使用了针对AD951X系列的评估软件来产生用于刷新的寄存器表。通过复制与修改这个寄存器表,完成了上位机软件SPI控制驱动部分对AD9517的配置,执行操作之后输出了预期的时钟,可以通过示波器大致估计结果的准确性如何。

(5)不过在使用这个器件的过程还是有些疑惑,因为直接使用AD951X系列的评估软件产生的寄存器值中没有进行校准的操作;使用SPI回读会发现0x1f的值位0x0e。不太清楚在完成寄存器刷新后,应该再怎么操作才能完成正确的校准?这个问题也请高手与专家指正。

(6)使用AD951X系列的评估软件在使用的过程有时候会产生一些错误的值,与预期不同,导致我反复重启再重新设置评估软件还是得到错误的值,使用产生的值导致刷新后没有时钟输出。今天发现的一个地方就是0x18地址总被写成0x07,这样必然导致刷新后没有时钟,我手动修改成0x66后就可以输出正常的时钟。另外也希望AD951X系列的评估软件能在使用内部VCO模式的时候能自动将PLL正常工作打开,最初使用的时候由于漏掉设置,导致输出的频率域实际预期的频率相差了很多。

(7)目前先用AD9517产生的的100MHz进行测试,在使用外部信号发生器进行评估的时候有一个疑问:目前信号发生器使用的是安捷伦的33220A,它是一个14BIT,50MHZ采样率,最高频率输出为20MHz,输出幅度vpp从10mv-10V,分辨率是4BIT。在实际测试过程中需要使用1.54VPP的正弦波作为ADC的输入。这样是否会影响到信号发生器的有效位,这样测试是否正确?因为按照这个输入得到的数据进行FFT计算后有效位只有大概8BIT,这个问题也请高手与专家指正。可能是那块有问题?

(8)ADC采集的数据深度是2^17个,通过FPGA控制ADC采集与数据回传到PC后再进行的分析,目前希望后续能通过改进测试方法完成对这个ADC的评估验证。后面还有涉及到不少的指标测试,免不了ADI专家与高手的指点啦。

 

 

今天先写这些了,上面肯定有很多不足的地方,也请也请高手与专家指正。

希望进行深度交流,感谢支持。

結果