超范围转换器恢复迅速

 

    针对这个问题，根据应用笔记AN-835“了解高速ADC测试和评估”，超范围恢复时间指当瞬时输入从高于正满量程10%变为高于负满量程10%，或者从低于负满量程10%变为低于正满量程10%时，ADC恢复额定精度所需的时间。 
 

    在高速ADC的早期，超范围恢复时间是用偏离正10%或负10%的满量程脉冲进行测试， 从而了解ADC从超范围状态恢复需要多少采样时间。 典型ADC的输入范围是数伏特，恢复需要多个时钟周期。 最新一代GSPS ADC规定恢复时间为一两个时钟周期，因此，建立一个脉冲来测量该恢复时间几乎不可能。 那么，如何进行验证？ 
 

    在评估一款最新的12位2.5 GSPS ADC的过程中，我们想出了一种有意思的方法来验证ADC在超范围情况下的恢复时间。 其原理如图1a所示。 ADC以最高速率2.5 GSPS采样，模拟输入为5.000526210 GHz，转换器的输入范围以此为限。 由此产生的转换器数字输出将代表第5奈奎斯特区的混叠频率526.210 kHz。 图1b放大显示了混叠信号回到范围内时的采样情况。 它还叠加在实际模拟输入之上，显示了在最后一个被削波样本与第一个回到范围内的样本之间的时间内，模拟输入从正端范围外摆动到负端范围外，再勉强回到正端范围内。 注意，必须考虑ADC的固有热噪声，转换器噪声会在几个代码时间内将刚刚超出范围的信号拉回范围内。 这正是我们在实验室中看到的现象，因此，我对这款ADC在重压情况下的超范围恢复性能很有信心。 

   

 

    图1. ADC超范围恢复时间 

 

参考文献 
 

Overrange Flag Indicates Data Validity

超范围标志表示数据有效性 
 

作者简介 
 

    Buchanan [david.buchanan@analog.com]于1987年获得美国弗吉尼亚大学电子工程学士学位。他先后在STMicroelectronics、Adaptec和Analog Devices从事市场营销和应用工程工作，熟悉各种高性能模拟半导体产品。 他目前是ADI公司高速转换器产品线（美国北卡罗来纳州格林斯博罗）的资深应用工程师。