ADC前端设计步骤之四

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ADC前端设计步骤之四 [复制链接]

第四步是选择变压器和无源元件，使其与负载阻抗匹配。变压器和R、L的元件值都必须与负载相匹配，并构建一个能使ADC和次级变压器之间的总体性能达到期望值的新的AAF(图2)。


图2：在这个ADC前端原理框图中，电阻和电感的值必须与负载相匹配。
经验和试验这时可以发挥作用。由于不同变压器的性能差异非常大，所以选择变压器不是一件容易的事。在对变压器进行了测量并清楚其性能之后，选择了本例所示的变压器。一般来说，选择相位平衡特性良好的变压器很重要。本例应用的带宽窄，要求的输入驱动电压低，因此采用了常见的1:4阻抗比变压器。

选择ADC变压器的一些简单原则包括仔细查看技术参数。例如，应该仔细比较反射损耗、插入损耗，以及相位和幅度不平衡等技术参数。如果数据表没有给出这些参数，可向制造商索要，或者用矢量分析仪测量。是选择标准磁量耦合变压器还是不平衡变压器取决于能否满足带宽要求。标准变压器的带宽一般不高于1GHz，而不平衡变压器的带宽则要大得多。


请注意，端接可能在初级和次级都需要，但本例为尽量减小元件数量，只进行了次级端接。根据具体应用，在初级和次级都进行端接可能更合理。

在模拟输入端应串联一个阻值为15~50Ω的电阻。本例采用两个33Ω电阻，目的是限制非缓冲ADC对模拟输入端的反向电荷注入量，这也有助于根据前一级定义源阻抗。在90%的情况下，可以使用33Ω，但在某些情况下，改变这个值可小幅提高性能。

然后计算变压器次级的差分端接。计算结果表明，次级差分端接从小于251Ω开始比较好。理想1:4阻抗比变压器一般采用200Ω的端接电阻。开始计算时，使用给定中心频率下的反射损耗量来计算实际特性阻抗(Z0)。


当选择变压器时，请记住各种变压器的差异很大，而比较不同元件的最佳方法是充分了解变压器的性能参数。如果没有性能参数，可以从制造商处索要。请记住，高 IF设计对变压器相位平衡的影响可能很灵敏。IF非常高的设计可能需要两个变压器或平衡不平衡变压器来以抑制偶次谐波畸变。

选择ADC时要确定是选择缓冲ADC还是非缓冲ADC。非缓冲ADC或开关电容型ADC具有时变输入阻抗，在高IF情况下更难设计。如果使用非缓冲ADC，任何情况下都应以跟踪模式进行输入匹配，并利用制造商网站上的输入阻抗表。虽然缓冲ADC比非缓冲ADC的功耗大，但缓冲ADC往往更容易设计，即使在高IF情况下也同样容易设计。当计算R和L值的时候，请记住这是一个好的开始。但并不是所有应用的布局和寄生参数值都相同，因此可能还需要一些设计反复，以最终确定特定应用的性能要求。