1.如何選擇高速模數(shù)轉(zhuǎn)換之前的信號(hào)調(diào)理器件;如何解決多路模數(shù)轉(zhuǎn)換的同步問題?
ADC之前的信號(hào)調(diào)理，最根本的原則就是信號(hào)調(diào)理引起的噪聲和誤差要在ADC的1個(gè)LSB之內(nèi)。根據(jù)這個(gè)目的，可以需要選擇指標(biāo)合適的運(yùn)放。至于多路ADC同步的問題，一般在高速ADC的數(shù)據(jù)手冊(cè)中都會(huì)有一章來介紹多片同步問題。
2.在挑選ADC時(shí)如何確定內(nèi)部噪聲這個(gè)參數(shù)?
一般ADC都有信噪比SNR或者信納比SINAD這個(gè)參數(shù)，SINAD=6.02*有效位數(shù)+1.76,您可以根據(jù)這個(gè)公式來確定您選擇的ADC能否符合您的要求.
3.如何對(duì)流水線結(jié)構(gòu)ADC進(jìn)行校準(zhǔn)?需要校準(zhǔn)哪些參數(shù)?
一般來講，ADC的offset和gain error會(huì)比較容易校準(zhǔn)。只要外接0V和full scale進(jìn)行采樣，然后得到校準(zhǔn)系數(shù)。另外，如果需要作溫度補(bǔ)償?shù)脑挘话阈枰右粋€(gè)溫度傳感器，然后利用查表的方式來補(bǔ)償。
4.對(duì)ADC和DAC周圍的布線有哪些建議?
ADC和DAC屬于模擬數(shù)字混合型器件，在布局布線時(shí)最重要的是要注意地分割，即模擬地和數(shù)字地的處理問題。對(duì)于高采樣率的器件，建議使用一塊地。而低采樣率的器件，建議模擬數(shù)字地分開，最后在芯片下方連接在一起。
其他的布局布線規(guī)范與其他器件的是一樣的。
對(duì)于具體的器件，一般會(huì)有評(píng)估板的Layout圖可供參考。
5.模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度與噪聲系數(shù)之間有什么必然的聯(lián)系嗎?
低速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度用峰峰值分辨率，有效值分辨率來表示。高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度可用SNR，SNOB來表示。
但一般ADC的指標(biāo)中不會(huì)有噪聲系數(shù)(NF)的指標(biāo)。
6.如果采用了外部模擬切換開關(guān)，那么這個(gè)開關(guān)總是存在一些電阻的，必然引起一些誤差，那么我想問一下有沒有什么辦法能減少這些誤差，分別描述一下用硬件的方法與用軟件的方法。
你可以選擇電阻很小的開關(guān)。如果是開關(guān)是做通道切換的，在后級(jí)加一個(gè)運(yùn)放跟隨就可以了。如果是做量程切換，只能選擇電阻很小的開關(guān)，同時(shí)注意開關(guān)的平坦度和溫度漂移參數(shù)，如果系統(tǒng)精度要求很高，那就只能做軟件校正或者選擇可編程放大器。
7.請(qǐng)問ADC的輸入和傳感器相連，如何將傳感器輸出信號(hào)本身的干擾排除?
如果傳感器輸出是共模干擾，需要加儀表運(yùn)放濾除。如果是差模干擾，加濾波器就可以濾除。
8.一個(gè)12位的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器能不能降低以及如何降低到8位來使用？
你在讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，只需要讀8bit即可。
9.有一些ADC集成有抗混疊濾波器，請(qǐng)問有什么好處?
一般抗混疊濾波器指的是ADC前端的濾波器，而sigma-delta ADC內(nèi)部會(huì)集成一些陷波器，來實(shí)現(xiàn)工頻50Hz和60Hz陷波，總的好處就是ADC有更好的抗噪聲性能。
10.請(qǐng)問怎樣才能降低相鄰?fù)ǖ老嗷ラg的干擾?
在布局布線時(shí)可以考慮在相鄰?fù)ǖ篱g加地屏蔽。
11.ADC的內(nèi)部增益越大,其產(chǎn)生的噪聲也越大,專家能說說兩者之間的原理是什么?
ADC內(nèi)部的PGA增益越大，本身PGA的噪聲會(huì)增加，另外ADC輸入噪聲被放大的越多。所以ADC內(nèi)部增益越大，分辨率越小。
12.電源紋波對(duì)轉(zhuǎn)換精度的影響?
如果ADC有PSRR這個(gè)指標(biāo)，可以使用這個(gè)指標(biāo)去算電源紋波對(duì)ADC的影響。如果沒有，一般基準(zhǔn)源都有這個(gè)指標(biāo)，你可以使用基準(zhǔn)源的PSRR去算對(duì)ADC采樣的影響。
13.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器在布線長(zhǎng)度、通信串?dāng)_和匹配電阻等方面是如何設(shè)計(jì)的?
高速ADC會(huì)考慮這些問題。尤其對(duì)于LVDS接口的ADC，盡量保證一對(duì)信號(hào)的布線等長(zhǎng)等距，放置端接電阻。這方面的布局布線最好是參考評(píng)估板來做。
14.ADC的標(biāo)稱的位數(shù)很高,但是實(shí)際中末尾的幾位會(huì)被內(nèi)部噪聲而淹沒,我在挑選ADC時(shí)如何確定內(nèi)部噪聲這個(gè)參數(shù)?
對(duì)于高精度的ADC，一般來講都會(huì)給出一個(gè)有效分辨率的參數(shù)，也就是器件可以達(dá)到不跳碼的位數(shù)。另外在設(shè)計(jì)中還有考慮電源，參考電壓的噪聲，以及ADC前端調(diào)理電路引入的噪聲。需要把這些噪聲控制在ADC的1個(gè)LSB之內(nèi)。
15.評(píng)估ADC的時(shí)候，因?yàn)樵u(píng)估SNR，比較困難，所以我一般會(huì)考慮評(píng)估在接地時(shí)候的跳碼程度來比較兩種同類ADC的差異，這種評(píng)估方法科學(xué)嗎?有沒有更科學(xué)的方法?
實(shí)際上對(duì)于高速ADC來說，應(yīng)該是加一個(gè)高精度的基準(zhǔn)信號(hào)，而后用ADC采樣，再做FFT分析來評(píng)估SNR。而對(duì)于高精度的ADC來說才是您用的辦法。
16.如何理解壓擺率這個(gè)指標(biāo)?為什么要對(duì)電壓變化率做限制?
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果壓擺率不夠，那么就是實(shí)際的輸出跟不上輸入信號(hào)的變化，這樣對(duì)信號(hào)的處理就會(huì)有失真。
17.開關(guān)電源的紋波對(duì)12位以上的ADC的影響有多大?是否需要為ADC部分單獨(dú)處理電源紋波?
高精度的ADC，比如16位及以上的ADC，不建議使用開關(guān)電源來供電。
18.請(qǐng)問使用高功效開關(guān)穩(wěn)壓器替換傳統(tǒng)的LDO穩(wěn)壓器電源對(duì)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器有沒有負(fù)面影響?對(duì)產(chǎn)品壽命有何影響?
在高速ADC場(chǎng)合，一般對(duì)電源的紋波和噪聲有較高的要求。開關(guān)電源效率比較高，但是有較大的紋波和噪聲，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的精度有影響。而高速場(chǎng)合對(duì)SNR，SFDR要求比較高，所以選擇LDO會(huì)比較好。
19.關(guān)于運(yùn)算放大器的阻抗匹配在設(shè)計(jì)中，需要如何注意?
只有在高速的情況下才需要考慮阻抗匹配，網(wǎng)上有軟件可以直接幫助您計(jì)算阻抗匹配的。
20.電源精度會(huì)導(dǎo)致ADC的精度提不上去嗎?
有可能。具體要看你ADC的位數(shù)和PSRR這個(gè)參數(shù)。如果位數(shù)很低如10bit，你用再低噪聲的電源也只能是10bit精度。但是16bit系統(tǒng)，你如果使用噪聲很大的電源，會(huì)使得系統(tǒng)精度不能達(dá)到16bit。
21.AD前抗射頻干擾濾波器一般應(yīng)當(dāng)達(dá)到什么樣的性能指標(biāo)呢,比如截至頻率,滾降 ?
這取決于您的實(shí)際應(yīng)用，當(dāng)然理想情況下是截至頻率等于有效的輸入信號(hào)，而滾降特性是無限陡峭，但實(shí)際上沒有這樣的濾波器，且越接近理想情況，成本會(huì)越高，要折衷考慮。
22.如何抑制輸入"毛刺"?
加濾波器抑制，或者是對(duì)采樣結(jié)果做數(shù)字濾波。
23.有什么好的建議,使用軟件來提高ADC的精度與位數(shù)?
請(qǐng)注意參考和電源的質(zhì)量，同時(shí)還需要注意layout來防止噪聲引入。
24.請(qǐng)問對(duì)于ECG信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換需要有多大的分辨率?可以推薦幾款型號(hào)嗎?
取決于ECG的信號(hào)鏈。如果信號(hào)鏈中為AC隔離，這樣信號(hào)可以被放大很大，比如放大1000倍，這樣ADC的選取12位~16位。如果信號(hào)鏈為DC隔離，這樣信號(hào)不能被放大很多，一般增益為10，這樣ADC的位數(shù)就得選的大些，18位~24位。
ECG產(chǎn)品會(huì)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，即ECG產(chǎn)品最小能分辨多小的信號(hào)，ADC的選取與此也有關(guān)。
25.隨著數(shù)字視頻信號(hào)應(yīng)用的越來越普及，數(shù)模轉(zhuǎn)換器在視頻方面會(huì)不會(huì)無用武之地，乃至被淘汰?
數(shù)模轉(zhuǎn)換器是不會(huì)被淘汰的，因?yàn)樽罱K都是要將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)會(huì)人們能所識(shí)別的模擬信號(hào)。
26.惡劣環(huán)境下(高溫下)，ADC的供電電源怎么設(shè)計(jì)?一般DC-DC很難達(dá)到+85攝氏度
選擇合適的器件，DC-DC能工作在85度，關(guān)鍵是你選擇合適的器件和合適的設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)的溫升在其標(biāo)定的范圍，如加風(fēng)扇或者散熱片，多個(gè)器件并聯(lián)提高電源效率等。
27.請(qǐng)問把一個(gè)直流信號(hào)加到轉(zhuǎn)換器輸入端時(shí)，怎樣確定輸出端應(yīng)該出現(xiàn)的數(shù)碼數(shù)目?
一般來講，根據(jù)計(jì)算公式，Vin/Vref=code/2^N. N為ADC的位數(shù)，Vin為輸入電壓，Vref為參考電壓。如果是有負(fù)電壓，需要考慮輸出碼字的類型，比如二進(jìn)制補(bǔ)碼等等。絕大多數(shù)ADC的數(shù)據(jù)手冊(cè)中都會(huì)給出一個(gè)圖來說明這個(gè)問題。
28.請(qǐng)問怎樣盡量減小系統(tǒng)噪音對(duì)ADC的影響?
盡量減少輸入噪音(可以差分輸入的ADC)，減小電源噪音。設(shè)計(jì)合適的濾波器等。
29.如何確定溫度對(duì)基準(zhǔn)的影響以及多最終轉(zhuǎn)換精度的影響 ?
基準(zhǔn)芯片資料中會(huì)有相關(guān)溫度對(duì)基準(zhǔn)影響的溫度系數(shù)指標(biāo)，一般為幾個(gè)ppm/°C。
一般ADC芯片資料沒有參考電壓隨溫度變化對(duì)ADC性能影響的測(cè)試參數(shù)。
30.如何實(shí)現(xiàn)對(duì)高速ADC的THD測(cè)試?
實(shí)際中是加一個(gè)高精度的基準(zhǔn)源，而后用ADC采樣，再做FFT分析。
31.有什么辦法可以減少開關(guān)電源的噪聲對(duì)ADC的影響?
加入LC濾波，合理的layout如模擬地?cái)?shù)字地分開。如果還不行，只能加低噪聲的LDO。
32.如果ADC的傳遞函數(shù)線形度比較差，如何進(jìn)行校準(zhǔn)，有沒有通過驗(yàn)證比較科學(xué)的方法?
一般情況下都是做線性校正的，如果校正后還不能滿足要求，那建議采用分段校正的方法。
33.相對(duì)于單端，差分有很多優(yōu)勢(shì)，但是還是有很多單端的ADC，差分模式有什么弱點(diǎn)嗎?
和單端的輸入相比，外圍的電路相對(duì)復(fù)雜一些。
34.在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們?cè)鯓觼泶_定采樣率和存儲(chǔ)器帶寬?
采樣率由待處理信號(hào)的頻率決定。存儲(chǔ)器帶寬由采樣率和處理器能力來決定。
35.請(qǐng)問AD前抗射頻干擾濾波器一般應(yīng)當(dāng)達(dá)到什么樣的性能指標(biāo) ?
這取決于您的應(yīng)用，理想情況下就是只讓有效帶寬內(nèi)的信號(hào)通過，但濾波器設(shè)計(jì)很難達(dá)到理想情況，所以要折衷考慮。
36.如果對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換該如何選擇轉(zhuǎn)換器，它的關(guān)鍵性規(guī)格是哪幾個(gè)方面呢 ?
主要是要看所需要轉(zhuǎn)換的視頻信號(hào)格式，需不需要做色彩空間轉(zhuǎn)換。是普通的并口接口還是HDMI的接口。
37.ADC的輸出延時(shí)主要受什么因素的影響?
這是由ADC的內(nèi)部參數(shù)決定的，具體要看不同型號(hào)的數(shù)據(jù)手冊(cè)。
38.請(qǐng)問如何減小截?cái)嗾`差和增益誤差?
對(duì)一個(gè)特定的ADC來說，它的Offset誤差和Gain誤差基本是一定的。但是Offset誤差和Gain誤差是可以通過軟件校正消除的。
39.采集的數(shù)據(jù)中總是有錯(cuò)誤的代碼，有何種方法能夠消除此錯(cuò)誤代碼?
要先確定錯(cuò)誤代碼是ADC輸出錯(cuò)誤還是MCU讀取錯(cuò)誤。如果是前者，那得看系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，布局布線是否合理。
40.開關(guān)電源的地是否需要和ADC的模擬地分開嗎 ?
ADC的模擬地通過一點(diǎn)接入開關(guān)電源輸出濾波電容的地會(huì)減小電源紋波對(duì)ADC的影響。
41.PSRR指標(biāo)指什么?
指的是電源電壓抑制比。
42.ADC的量化噪聲為什么沒辦法消除?
因?yàn)椴蓸硬皇抢硐耄菬o限逼近的概念。
43.實(shí)際應(yīng)用中INL、DNL那個(gè)指標(biāo)對(duì)用戶更有意義?
這兩個(gè)指標(biāo)都比較重要。
44.模擬地與數(shù)字地最后的連接方式應(yīng)該是怎么樣的?
盡量將模擬地和數(shù)字地分開，為了避免相互的干擾。但是在高速的ADC應(yīng)用中，數(shù)字和模擬要求共地。
45.我現(xiàn)在需要安裝節(jié)省空間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,認(rèn)為串行式轉(zhuǎn)換器比較適合。為了選擇和使用這種轉(zhuǎn)換器,請(qǐng)問我需要了解些什么?
串行接口的ADC一般轉(zhuǎn)換速度比較低，在10M以下，但是封裝，讀取會(huì)比較方便。你可以先看看你需要的位數(shù)，以低于10M的速度能不能滿足你的要求。另外關(guān)鍵是MCU和ADC的接口，是使用模擬的SPI還是MCU的標(biāo)準(zhǔn)SPI接口。
46.對(duì)ad的時(shí)鐘信號(hào)有什么要求?需不需要做一些溫度、抖動(dòng)方面的補(bǔ)償?
不需要做補(bǔ)償。ADC中內(nèi)部已經(jīng)做了相關(guān)的補(bǔ)償。
47.對(duì)于單板結(jié)構(gòu)，板子上有多個(gè)比如9片ADC的話，是建議ADC跨接模擬地和數(shù)字地?是否意味著要多點(diǎn)接地?
ADC需要接在系統(tǒng)的模擬部分。
48.什么時(shí)候用FPBW，什么時(shí)候用小信號(hào)BW？
FPBW與芯片的Slew Rate有關(guān)，當(dāng)要把信號(hào)放大時(shí)，如果Slew Rate跟不上，輸出信號(hào)就會(huì)失真。FPBW = SlewRate/2piVp，Vp為輸出信號(hào)的電壓。
49.在采用R、C隔離時(shí)，若R較大會(huì)影響后面的ADC，若C較大會(huì)影響相位，具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該如何選擇呢?
可以考慮在RC濾波后加一級(jí)運(yùn)放做buffer.
50.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器中最常見的錯(cuò)誤主要有哪些？如何避免？
ADC轉(zhuǎn)換會(huì)受到Noise的影響，如果ADC轉(zhuǎn)換的結(jié)果與理論值大概相等，那么可以通過在同一個(gè)輸入電壓上讀多次轉(zhuǎn)換結(jié)果，將轉(zhuǎn)換結(jié)果平均來得到更為準(zhǔn)確的值。
51.我們要的帶寬為100hz,結(jié)果用的是帶寬為1khz的放大器，如何有效解決抗干擾問題?
一般來講，ADC前端需要加一個(gè)濾波，濾掉把有用帶寬以外的噪聲。
52.影響ADC的重要參數(shù)有哪些?如何在pcb設(shè)計(jì)中避免?
考慮ADC前端的抗混疊濾波器的設(shè)計(jì)，阻抗匹配，輸入輸出的阻抗。
53.在高速模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，是不是不能以芯片內(nèi)部的參考電壓為準(zhǔn)，都需要外部參考，有沒有可能芯片內(nèi)部參考電壓也達(dá)到一般外部參考那么穩(wěn)定?
使用內(nèi)部參考電壓，由于參考電壓在ADC轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)sink/source電流，這會(huì)影響ADC的電源電壓，進(jìn)而影響ADC的SNR。一般系統(tǒng)精度要求很高的場(chǎng)合常使用外部參考。
54.傳遞函數(shù)不連續(xù)(DNL不連續(xù))會(huì)導(dǎo)致什么問題?如果應(yīng)用中遇到這個(gè)問題，我應(yīng)該如何處理?使用軟件補(bǔ)償嗎?如果不連續(xù)，為什么芯片不能從硬件角度去做補(bǔ)償?
DNL不連續(xù)會(huì)導(dǎo)致丟碼，這個(gè)問題沒有辦法在外部做補(bǔ)償，這是ADC本身的特性。
55.開關(guān)電源對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換出錯(cuò)的影響有多大?開關(guān)電源的頻率建議多高最為合理?
你可以加LDO或者LC濾波器減小電源紋波和噪聲。一般ADC的PSRR會(huì)比較高，位數(shù)低的ADC如10bit對(duì)電源要求不高，但高位數(shù)的ADC如16bit對(duì)開關(guān)電源要求比較高。開關(guān)電源頻率選擇和功率，效率有關(guān)。普通的開關(guān)頻率一般選擇為100KHz-300KHz。
56.從信噪比角度來看，要實(shí)現(xiàn)多路AD，是采用單個(gè)多路AD的芯片實(shí)現(xiàn)?還是用多個(gè)個(gè)單路的AD實(shí)現(xiàn)好?
采用多個(gè)ADC芯片效果會(huì)更好。因?yàn)閱涡酒嗤ǖ赖男酒ǖ乐g會(huì)有干擾。
57.怎樣判斷轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤是干擾信號(hào)引起的還是轉(zhuǎn)換本身引起的?
對(duì)于高頻的要用高精度的基準(zhǔn)源，高精度的可以將輸入端短路來測(cè)試ADC本身上的噪聲特性。
58.為了降低高頻干擾，開關(guān)穩(wěn)壓器后面使用LDO是否有好處?
會(huì)有好處。你可以選擇低噪聲的LDO。
59.那種類型的A/D在進(jìn)行布線的時(shí)候，要特別的注意電磁干擾的抑制?有什么好的建議?
一般來講ADC不需要考慮這個(gè)，而是在電源端考慮電磁干擾抑制。如果用到高速的數(shù)字器件或者時(shí)鐘的話，可以考慮加一個(gè)屏蔽罩。
60.陷波器和抗混疊濾波器有什么不同?
陷波器就是將某一頻率下的干擾做足夠的衰減，可以理解為帶阻濾波器，而抗混疊濾波器可以理解為低通濾波器。
61.噪聲混疊是否會(huì)導(dǎo)致ADC的SNR下降?
混疊是由于采樣率<2倍的信號(hào)頻率是產(chǎn)生的，這是會(huì)使得濾波器的設(shè)計(jì)變得困難，從而噪聲的濾除變得困難，SNR也會(huì)受到影響。
62.由LDO向ADC供電改為使用開關(guān)電源向ADC供電時(shí),對(duì)EMC性能的影響?
這要看你開關(guān)電源的EMC處理情況，如果開關(guān)電源EMC/I處理不好，系統(tǒng)就有EMI/C問題。由LDO向ADC供電改為使用開關(guān)電源向ADC供電可能會(huì)影響ADC的精度。
63.如果測(cè)量的是很低頻率的模擬信號(hào)(小于10Hz)，直接單端測(cè)量和將信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)后驅(qū)動(dòng)ADC相比，哪種方式測(cè)量精度會(huì)更高?
你可以直接單端測(cè)量就可以。
64.脈沖模式的A/D時(shí)序控制復(fù)雜嗎?是A/D內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的嗎?
對(duì)于用戶端來說，都是用CPU控制ADC的通信接口，這并不復(fù)雜。
65.為了消除噪聲干擾，如何才能盡量減少AC環(huán)路 ?
布局布線的時(shí)候要盡量考慮信號(hào)線的回流路徑，使得回路面積盡量小。
66.現(xiàn)在想做一個(gè)項(xiàng)目用到16位的高速ADC，但是前端模擬信號(hào)本身的噪聲比較大，會(huì)浪費(fèi)掉3~4位的精度，為此你們覺得選擇16位的ADC有必要嗎?
如果輸入信號(hào)本身的噪聲只要12位，而且無法通過處理來降低噪聲，那么就不要使用16bit的ADC。
67.一般ADC封裝上都有很多模擬電源引腳，在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，如何把他們連接到電源上?
最好是有一層電源平面，就近將AVCC接到電源上，注意電容的分布。
68.現(xiàn)在的系統(tǒng)中很多都是單一的開關(guān)電源供電，那么對(duì)于系統(tǒng)中ADC、DAC的數(shù)字電源、模擬電源、數(shù)字地、模擬地，要如何處理?
數(shù)字電源可以通過一個(gè)磁珠后從模擬電源引出。如果允許，盡量使用分離的電源芯片為模擬和數(shù)字電源供電。
69.采樣時(shí)如何才能避免信號(hào)的丟失?
只能通過提高采樣率或?yàn)V波。
70.如何區(qū)分干擾是從前端進(jìn)去的?還是從電源進(jìn)去的?
對(duì)于高精度的應(yīng)用，可以把輸入端短路來測(cè)輸出，如果干擾依然不變，就應(yīng)該是電源和參考等引起的。
71.高速ADC和低速ADC在干擾的處理上有什么不同嗎?
相同的是加入去藕電容來消除干擾。layout可能有些不同，高速ADC一般采樣地平面，就近接地，低速一般是數(shù)字地模擬地分開，單地接地。
