IC693ALG220

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亚稳态

　　高速ADC中造成转换错误的一个常见原因是一种称为亚稳态的现象。高速ADC在将模拟信号转换为数字值的转换过程中，往往会在不同阶段使用多个梯级比较器。如果比较器无法确定模拟输入是高于还是低于其参考点时，就会产生可能导致出现错误代码的亚稳态结果。当两个比较器的输入之差幅度非常小或为零时，就可能发生这种情况，此时无法进行正确比较。由于此错误值会沿着流水线传播，因此ADC可能产生重大的转换错误。

　　当差分模拟输入为相对较大的正值或负值时，比较器可以快速计算出差值并给出明确决定。当差分值很小或为零时，比较器做出决定所需的持续时间会长很多。如果在此决定点之前比较器输出锁存，则将产生亚稳态结果。

　　有些设计方案可以减轻这个问题。首先，将比较器的不确定范围设计的非常小，迫使比较器在可能的zui大模拟输入条件范围内做出准确决定。但是，这可能造成电路功率和设计尺寸增加。

　　第二种方法是尽量延迟比较器采样时间，给模拟输入zui长的时间建立至已知的比较器输出值。但这种方法存在多个限制，因为延迟zui长也只能持续到当前采样时间结束，而后比较器必须继续处理下一次采样。第三种方法是采用智能错误检测和校正算法，该算法会对比较器在高速ADC转换过程后续阶段中引入的不确定性进行数字补偿。当比较器未能在zui大允许时间内做出决定时，逻辑可检测到该缺失。然后，此信息可被附加到相关样本上，以便未来进行内部调整。识别出此警报时，可使用后处理步骤在样本从转换器输出前纠正该错误。这可以从图1中的AD9625看出，它是ADI公司的一款12位、2.5GSPS ADC。

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