ADC影响因素如何导致系统性能下降并最终导致其高废品率

导致ADC性能下降的四个因素是：集成和测试能力、温度变化和工艺技术。

集成和测试能力

由于客户使用的设备主要是数字设备，因此数字测试功能优先于模拟测试功能。从效率和成本的角度来看，这是有道理的，但它会影响模拟性能。

当模拟参数“通过设计保证”或“通过表征保证”时，这意味着要么不获取数据，要么获取非常有限的数据来保证参数。当制造工艺发生转变或制造材料集发生变化时会发生什么？参数可能会发生变化，可能会与公布的数据手册值发生明显偏差。如果不测试模拟参数，则器件性能将不再与公布的数据手册参数匹配。这可能会导致系统级性能问题。

即使对设备进行了表征，也可以在给定条件下在有限数量的设备上完成。问题在于，示例中的客户需要所有条件下所有设备的精度和准确度。这一点非常重要，因为许多传感器在温度和施加负载范围内是非线性的。此外，许多质量工程师一直受到ADI质量和可靠性问题的困扰，不是因为它们不符合参数规格，而是因为它们在器件之间或批次之间差异很大。

温度变化

由于集成ADC没有规定直流规格随温度的变化，因此客户忽略了这些误差源。集成ADC升温时不仅会出现温度效应，而且测试车间和测试设备也会增加电路板温度。客户实际记录的废品率变化取决于这些测试台面温度变化的时间变化。

工艺技术

工艺技术对ADC性能的影响是违反直觉的。并不是小型工艺技术中固有的更高噪声或更快的MCU速度导致了废品率的提高。这是高速MCU的意外后果。设计工程师被指示升级到更快的MCU，以添加更多滤波以提高系统的精度。问题在于更多的滤波引入了1/f噪声，从而增加了噪声和废品率。

重要的是要注意如何使用数字技术来提高模拟性能。通过使用数字校准技术可以提高系统的准确性。通过使用平均等数字技术可以提高系统的精度。但是，由于1/f噪声和漂移，可以提高多少精度是有限的。随着参数开始漂移，漂移的影响抵消了数字技术的改进。

客户是如何解决问题的？客户确定影响精度的关键直流规格是：INL、DNL、失调、失调漂移、增益和增益漂移。

令人惊讶的是，他们使用的设备中指定的唯一参数是失调和增益。最终，客户选择使用独立ADC，该ADC在整个温度范围内完全指定了所有直流参数。此外，他们能够降低MCU中的数字滤波要求，从而降低系统所需的处理速度。他们的废品率和测试变化急剧下降，产品质量得到提高。

在评估器件的模拟性能时，了解精度和准确度之间的差异非常重要。如果只需要测量的可重复性，那么指定精度的参数很重要。如果您需要测量结果匹配或满足预期值或时间和温度，那么准确性至关重要。

审核编辑：郭婷