正確選擇輸入網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化高速A/D轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)性能和增益平坦度

對(duì)于較高IF的A／D轉(zhuǎn)換器|0">A／D轉(zhuǎn)換器．正確選擇板級(jí)元器件是滿足高動(dòng)態(tài)性能和較寬增益平坦度的必要條件。這里介紹了如何選擇輸入網(wǎng)絡(luò)，借助寬帶變壓器|0">寬帶變壓器、端接電阻和濾波電容，簡(jiǎn)化單端到差分信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)。

以MAXl449為例進(jìn)行說(shuō)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—Circuit的T1—1T-KK81(20O MHz))，原邊端50Ω電阻和25Ω/22 pF濾波網(wǎng)絡(luò)。該配置中，源阻抗為50Ω的單端輸入信號(hào)通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)。50Ω原邊端接可以很好地實(shí)現(xiàn)信號(hào)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/D轉(zhuǎn)換器的20 kΩ輸入電阻與22 DF電容并聯(lián)所造成的。這會(huì)影響輸入網(wǎng)絡(luò)的頻響特性，從而影響轉(zhuǎn)換器的頻響特性。變壓器的標(biāo)稱漏感為25~100 nH。結(jié)合22 pF的輸入濾波電容，這將產(chǎn)生諧振頻率：

因此，諧振頻率f0處于110～215 MHz的頻段內(nèi)將產(chǎn)生干擾尖峰。

圖2描述了類似的交流耦合配置，但該電路采用帶有原邊端接、性能更好的寬帶變壓器(如Mini—Circuit的ADTl—1WT(800 MHz))和25Ω/l0 pF RC濾波網(wǎng)絡(luò)。盡管ADTl—1WT變壓器的阻抗為75Ω，但較低的漏感可將一1 dB的頻點(diǎn)提升到400 MHz，而T1—1T—KK81的一1 dB頻點(diǎn)只有50 MHz。

圖3為這兩種端接架構(gòu)輔以變壓器和濾波網(wǎng)絡(luò)器件的對(duì)比結(jié)果。從圖中可看到明顯的性能改善。T1-1T-KK81變壓器的輸入帶寬在90～110 MHz間存在約0．5 dB的增益波動(dòng)，而ADTl-1WT變壓器的輸入帶寬在300 MHz內(nèi)保持了0．1dB的增益波動(dòng)。動(dòng)態(tài)范圍(ADTl—lWT變壓器，50 Ω原邊端接，在INP，INN輸入濾波電容為10 pF)在fIN=50 MHz時(shí)仍有58．4 dB的SNR。盡管圖3只給出了80～260 MHz (只限ADTl-1WT)的輸入頻率，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，在增益波動(dòng)為0．1 dB范圍內(nèi)輸入頻率可超過(guò)8階奈奎斯特頻率。

改善變壓器的副邊阻抗匹配可進(jìn)一步改善增益平坦度。這種方法是用副邊端接而非原邊端接。