《電子技術(shù)應(yīng)用》
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正確選擇輸入網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)化高速ADC的動態(tài)性能和增益平坦度

2009-01-31
作者:美信公司

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??? 對于較高IF的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),,正確選擇板級元器件是滿足高動態(tài)性能和較寬增益平坦度的必要條件。本技術(shù)資料介紹了如何選擇輸入網(wǎng)絡(luò),,借助寬帶變壓器,、端接電阻和濾波電容,簡化單端到差分信號轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì),。

??? 本文以MAX1449為例進(jìn)行說明和分析,,給出了兩種可能的輸入配置。圖1表示一個(gè)典型的交流耦合、單端到差分的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì),。該設(shè)計(jì)使用寬帶變壓器(如Mini-Circuits的T1-1T-KK81 (200MHz)),,原邊端接50Ω電阻和25Ω /22pF濾波網(wǎng)絡(luò)。該配置中,,源阻抗為50Ω的單端輸入信號通過變壓器轉(zhuǎn)換成差分信號,。50Ω原邊端接可以很好地實(shí)現(xiàn)信號源與變壓器之間的匹配。然而,,這也意味在變壓器的原邊和副邊存在不匹配,。原邊等效電阻為25Ω,但副邊存在很大的阻抗不匹配,。這是因?yàn)锳DC的20kΩ輸入電阻與22pF電容并聯(lián)造成的,。這會影響輸入網(wǎng)絡(luò)的頻響特性,從而最終影響轉(zhuǎn)換器的頻響特性,。變壓器的標(biāo)稱漏感為25nH到100nH,。結(jié)合22pF的輸入濾波電容,這將產(chǎn)生諧振頻率:


??? 110MHz到215MHz之間的諧振頻率將在該頻段產(chǎn)生干擾尖峰,。

圖 1.


圖 1.

??? 圖2描述了類似的交流耦合配置,,但它使用了帶有原邊端接、性能更好的寬帶變壓器(如Mini-Circuits的ADT1-1WT (800MHz))和25Ω /10pF濾波網(wǎng)絡(luò),。盡管ADT1-1WT的阻抗是75Ω,,但較低的漏感將-1dB的頻點(diǎn)提升到了400MHz,而T1-1T-KK81的-1dB頻點(diǎn)只有50MHz,。

圖2.


圖2.

??? 圖3 顯示了兩種端接架構(gòu)輔以變壓器和濾波網(wǎng)絡(luò)器件的對比結(jié)果,。從圖中我們可以看到明顯的性能改善。T1-1T-KK81變壓器的輸入帶寬(藍(lán)線)在90MHz到110MHz間有大約0.5dB的增益波動,,而ADT1-1WT變壓器的輸入帶寬(紫線)在300MHz內(nèi)保持了0.1dB的增益波動,。動態(tài)范圍(ADT1-1WT變壓器,50Ω

圖3.


圖3.

??? 原邊端接,,在INP,、INN輸入濾波電容為10pF)在fIN=50MHz時(shí)仍有58.4dB的SNR。盡管圖3只顯示了80MHz到260MHz (ADT1-1WT)的輸入頻率,,實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果表明,,在增益波動為0.1dB范圍內(nèi)輸入頻率可超過8階奈奎斯特頻率。

??? 改善變壓器的副邊阻抗匹配可以進(jìn)一步改善增益平坦度,。一種方法是用副邊端接而非原邊端接,。這種方法將在其它應(yīng)用筆記中論述,該方案基于Maxim最近推出的MAX1122/23/24系列進(jìn)行輸入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和分析,。請參考以下應(yīng)用筆記鏈接,,以獲得關(guān)于原,、副邊端接的詳情。

參考文獻(xiàn)

  1. MAX1448EVKit Datasheet, Rev1, 7/2001, Maxim Integrated Products, Sunnyvale, CA
  2. MAX1449 Datasheet, Rev0, 10/2000, Maxim Integrated Product, Sunnyvale, CA
  3. Application Note: Secondary-Side Transformer Termination Improves Gain Flatness in High-Speed ADC

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