超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9224及其應(yīng)用

　　3.2 模擬輸入的驅(qū)動電路

　　AD9224的高度靈活的輸入結(jié)構(gòu)使它可以與單端或差分輸入電路接口。其輸入范圍可參照表2。操作的最優(yōu)模式、模擬輸入的范圍以及相關(guān)接口電路應(yīng)由特定應(yīng)用的需要來決定。其直流耦合單端輸入多應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集和成像技術(shù)的場合。同時在許多通訊應(yīng)用中,為進行正確的檢波,也需要直流耦合輸入方式。圖3是一個AD9224應(yīng)用于交流耦合的單端輸入典型電路。

　　另外,單端操作往往受驅(qū)動放大器的限制。在單端直流耦合應(yīng)用中,當輸出接近正的輸出電壓限制時,往往不能保持其低失真率。因此高性能直流耦合的輸入方式經(jīng)常要用到單端―差分電路。而單端操作則需要VINA與輸入信號源AC或DC耦合,同時 VINB管腳則必須被偏置到適當?shù)碾妷?。如果將VINA、VINB的位置顛倒,則很容易產(chǎn)生信號的翻轉(zhuǎn)。VIN的輸入范圍比較靈活,由于VINA、 VINB及VCML與VREF相獨立,因此VREF可以被短接或重構(gòu)以獲取2～4V的輸入范圍。連接到CML上的對稱的R―C網(wǎng)絡(luò)可使AD9224有效地抑制電源偏差及噪聲。其中C1、C2的值依賴于電阻R的大小,C1、C2一般選用0．1μF的陶瓷電容和10μF的鉭電容相并聯(lián),以便在寬頻條件下保持低阻抗時獲取一個低截止點的頻率。RS對緩沖放大器和AD輸入起了孤立作用。

　　差分模式可在寬頻條件下提供最優(yōu)的THD（總諧波失真）和SFDR（無雜散信號動態(tài)范圍）性能（相對于單端輸入方式）,這在輸入頻率接近或遠離 Nyquist頻率（fin＞Fs／2）時尤為顯著,一般可用于大多數(shù)需要基于光譜應(yīng)用的場合。差分方式要求VINA和VINB對稱驅(qū)動,也就是說兩個相同輸入信號在通過了連接到VINA、VINB的驅(qū)動電路以后,其相位必須保持一致。AD9224的差分方式有如下優(yōu)點：

　?。?）信號擺幅更小,因此很容易達到對輸入信號的線形要求;

　?。?）由于信號擺幅更小,因此允許使用已另外被凈空高度限制強制的放大器;

　?。?）減少了偶次諧波分量;

　?。?）提高了對噪音的抗干擾能力。

　　圖4所示電路是一種直流耦合差分輸入的理想模式。在這種模式下,直流輸入將上升到關(guān)于參考電壓對稱擺動的點上。R＋是一個可選電阻,當需要的參考驅(qū)動較多時,它可以產(chǎn)生所需的電流。在應(yīng)用DC耦合的場合,如果需要最優(yōu)失真性能,圖4所示的電路應(yīng)當是最佳選擇。這個電路是把兩個放大器配置為一個對稱單元以形成差分放大器。放大器的差分驅(qū)動電路可以把一個以地為參考的2V的單端信號轉(zhuǎn)換為一個以AD的VREF管腳電壓為中心的4V的差分信號。單端輸入信號接到不同放大器的兩個相反的輸入上可以驅(qū)動差分放大器,放大器可選用雙通道放大器AD8056。通常為保護AD9224不受過電壓的影響,應(yīng)當在放大器的輸出端和AD的輸入之間加一個接地二極管。如果放大器和AD9224用同樣的正電源,那么,AD就不會受到過電壓的影響。