David Buchanan

我最近收到了這個詢問，我能夠很快解決它。下面的FFT結果說明了設計人員的問題：

圖1.AD9684 ADC采樣電流（500 MSPS、170.3 MHz A）的良好和不良FFT結果在在 –1 分貝時。

客戶報告說，FFT結果不僅看起來很瘋狂，而且不一致。這種行為也與我最初對正在發生的事情的猜測一致：時鐘源關閉或未連接，轉換器的輸入采樣時鐘接收器自行振蕩。如果連接時鐘的電纜是間歇性的或信號路徑中的某個組件是片狀的，也會發生這種情況。正如我所說，這個問題并沒有花太長時間來解決，因為我已經多次看到類似的結果。圖 2 顯示了在此操作條件下您可能會看到的其他一些 FFT：

圖2.不穩定時鐘振蕩的FFT結果示例。

在幾乎所有應用中，您都希望采樣時鐘輸入為單個頻率。當您查看頻域時，由于相位或熱噪聲、頻率不穩定或不需要的頻率成分而導致的任何變化都會導致采樣時鐘和模擬輸入信號之間的預期關系中斷。參見應用筆記AN-756，了解時鐘上的細微相位噪聲或調制如何在采樣時使輸入信號失真。

在這種情況下，罪魁禍首是什么？高速ADC的采樣時鐘輸入通常是共享相同共模偏置的差分輸入，接收器具有非常高的增益。因此，在沒有施加差分信號的情況下，輸入在相同的電壓下偏置，任何非共模噪聲都可能導致采樣時鐘接收器振蕩。在這種情況下，振蕩將不是一個純頻率（如果是，它可能是一個很好的功能）。相反，頻率將隨機變化。由于采樣時鐘頻率隨機變化，模擬輸入的能量將分布在頻域的奈奎斯特帶寬上。

在大多數情況下，您只需要識別這一點并恢復預期的時鐘參考以繼續測試。但是，如果要驗證這是問題所在，請觀察ADC的數據時鐘輸出（DCO）（注意，這不適用于JESD204B輸出）。這通常是ADC采樣時鐘的延遲副本，或者采樣時鐘的分頻版本（如果您采用任何會降低數據速率的數字特性）。對于圖1中的好和壞FFT，數據時鐘輸出如圖3所示：

圖3.用于圖1所示兩種FFT情況的ADC數據時鐘輸出。

如您所見，該周期與我們預期的一樣變化。我當然理解為什么你在第一次遇到（甚至第一次）時不會意識到這一點。從表面上看，測試臺似乎在運行，但結果突然令人困惑。ADC 是否損壞？數據捕獲是否混亂？軟件是否已損壞？不，只是缺少信號源。