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正確選擇輸入網絡 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,。本技術資料介紹了如何選擇輸入網絡,,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換的設計。

??? 本文以MAX1449為例進行說明和分析,,給出了兩種可能的輸入配置,。圖1表示一個典型的交流耦合、單端到差分的轉換設計。該設計使用寬帶變壓器(如Mini-Circuits的T1-1T-KK81 (200MHz)),,原邊端接50Ω電阻和25Ω /22pF濾波網絡,。該配置中,源阻抗為50Ω的單端輸入信號通過變壓器轉換成差分信號,。50Ω原邊端接可以很好地實現(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。這是因為ADC的20kΩ輸入電阻與22pF電容并聯(lián)造成的,。這會影響輸入網絡的頻響特性,,從而最終影響轉換器的頻響特性。變壓器的標稱漏感為25nH到100nH,。結合22pF的輸入濾波電容,,這將產生諧振頻率:


??? 110MHz到215MHz之間的諧振頻率將在該頻段產生干擾尖峰。

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濾波網絡。盡管ADT1-1WT的阻抗是75Ω,,但較低的漏感將-1dB的頻點提升到了400MHz,,而T1-1T-KK81的-1dB頻點只有50MHz。

圖2.


圖2.

??? 圖3 顯示了兩種端接架構輔以變壓器和濾波網絡器件的對比結果,。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,實驗室測試結果表明,,在增益波動為0.1dB范圍內輸入頻率可超過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用筆記中論述,,該方案基于Maxim最近推出的MAX1122/23/24系列進行輸入網絡的設計和分析。請參考以下應用筆記鏈接,,以獲得關于原,、副邊端接的詳情,。

參考文獻

  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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