《電子技術(shù)應(yīng)用》
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副邊變壓器端接提升高速ADC的增益平坦度
摘要:  本文以MAX1124 (Maxim近期推出的250MHz、10位高IF ADC)為例,,討論不同的端接架構(gòu)以及對(duì)高速ADC增益平坦度和動(dòng)態(tài)范圍的影響,。
Abstract:
Key words :
  正確選擇輸入網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)于高速ADC的驅(qū)動(dòng)和輸入網(wǎng)絡(luò)的平衡至關(guān)重要(參考應(yīng)用筆記:“正確選擇輸入網(wǎng)絡(luò),,優(yōu)化高速ADC的動(dòng)態(tài)性能和增益平坦度”),。

  在較高IF應(yīng)用中,,端接電阻的位置非常重要。交流耦合輸入信號(hào)可以在變壓器的原邊或副邊端接,,具體取決于系統(tǒng)對(duì)高速ADC增益平坦度和動(dòng)態(tài)范圍的要求。寬帶變壓器是一個(gè)常用元件,,能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào),提供了一種快速,、便捷的解決方案。

  原邊端接

  本文以MAX1124 (Maxim近期推出的250MHz,、10位高IF ADC)為例,,討論不同的端接架構(gòu)以及對(duì)高速ADC增益平坦度和動(dòng)態(tài)范圍的影響,。我們首先以原邊端接電路為例(圖1a),阻抗為50Ω的信號(hào)源作用在ADT1-1WT變壓器的原邊,。變壓器副邊通過0.1µF交流耦合電容連接到MAX1124的輸入濾波網(wǎng)絡(luò)(10Ω隔離電阻 + ADC輸入阻抗),。INP和INN引腳不需要額外安裝輸入濾波電容,。這種配置下,變壓器原邊能夠?qū)崿F(xiàn)很好的匹配,,而變壓器副邊的等效ADC輸入阻抗為4kΩ /3pF,。不平衡的副邊阻抗與變壓器的漏感將構(gòu)成諧振電路,,在450MHz至550MHz頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生增益尖峰頻率(圖1b)。

圖1a

圖1a

圖1b

圖1b

  副邊端接

  為了在驅(qū)動(dòng)差分輸入時(shí)消除增益尖峰,,我們移掉了原邊端接電阻,采用副邊端接,,將阻抗為50Ω的信號(hào)源作用到ADT1-1WT。這種情況下,,副邊端接需要兩個(gè)25Ω電阻,,分別連接在頂端/底端與中心抽頭(圖2a),。匹配電阻之后是0.1µF交流耦合電容和輸入濾波網(wǎng)絡(luò)(15Ω串聯(lián)電阻 + ADC輸入阻抗),,這樣可以在副邊獲得較好的平衡信號(hào),作用到ADC的輸入,。與圖1配置類似,INN和INP引腳沒有額外的輸入濾波電容,。這種端接方式可以消除450MHz至550MHz頻帶內(nèi)的增益尖峰,。必要時(shí),,可以將15Ω隔離電阻更換成30Ω,增大直流衰減,。雖然這種端接方式能夠獲得更加平坦的頻率響應(yīng),,但頻帶寬度有所損失(圖2b),。

圖2a

圖2a

圖2b

圖2b

  結(jié)論

  這篇應(yīng)用筆記討論了高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的輸入網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中,,合理選擇無源元件非常重要,而這些元件的合理使用也同樣重要,。例如,如果系統(tǒng)對(duì)增益平坦度要求非常嚴(yán)格,,則必須避免轉(zhuǎn)換器差分輸入端的不平衡和諧振,保證系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)指標(biāo),。

  兩種配置中,,輸入端都沒有使用濾波電容,,這樣會(huì)在INP和INN引腳引入額外的噪聲。從簡單分析結(jié)果看,,將使信噪比(SNR)下降0.2dB到0.5dB。絕大多數(shù)高IF ADC應(yīng)用中,,在較寬的頻率范圍內(nèi)保證增益的穩(wěn)定性(增益平坦度)和動(dòng)態(tài)范圍非常關(guān)鍵,,對(duì)于一個(gè)10位分辨率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,可以接受噪聲性能不太明顯的劣化,。



 

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