如何為ADC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)變壓器耦合型前端

　　圖1 無(wú)緩沖的(開(kāi)關(guān)電容式)ADC示例

　　高頻應(yīng)用則需要設(shè)計(jì)者作出更多一些的思考。要優(yōu)化輸入的匹配，就需要通過(guò)前端跟蹤模式阻抗的匹配來(lái)讓輸入的阻抗盡可能呈阻性。使用串連或者并聯(lián)的電感或者鐵氧體磁珠(在圖中示出的是前者)，可以消除“電容”項(xiàng)。www.analog.com 網(wǎng)站上的各ADC產(chǎn)品網(wǎng)頁(yè)中所提供的數(shù)據(jù)表，示出了無(wú)緩沖的ADC在多種頻率上的特性。只需點(diǎn)擊產(chǎn)品網(wǎng)頁(yè)上的Evaluation Board鏈接，就可以選中給出特性阻抗的Excel電子表格。

　　總之，對(duì)輸入進(jìn)行匹配可以給出良好的帶寬、增益平坦度(功率驅(qū)動(dòng)的變化更小)和更為出色的性能(SFDR)。

　　圖2 帶緩沖的ADC示例

　　帶緩沖的ADC的基帶應(yīng)用同樣使用一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，類似于開(kāi)關(guān)電容ADC的配置。請(qǐng)注意，應(yīng)對(duì)副邊進(jìn)行端接來(lái)將其與原邊的輸入相匹配。

　　在圖2中，針對(duì)高IF應(yīng)用使用了雙balun(平衡/非平衡轉(zhuǎn)換)。這就使得輸入在高達(dá)300MHz的范圍內(nèi)能得到很好的保持平衡，讓二階失真始終最小化。

　　小結(jié)

　　設(shè)計(jì)中必須考慮多種參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能。變壓器千差萬(wàn)別。設(shè)計(jì)者若能理解特定的變壓器性能參數(shù)，并向制造商咨詢沒(méi)有給出的參數(shù)，就能夠更好預(yù)測(cè)出其設(shè)計(jì)的特性。高IF設(shè)計(jì)對(duì)于變壓器的相位非平衡性很敏感;因此這些設(shè)計(jì)可能需要兩個(gè)變壓器或者balun。

　　了解所采用的ADC是屬于緩沖型還是非緩沖型也很重要。不帶緩沖的ADC的輸入阻抗是隨時(shí)間而變化的，在高IF情況下，相應(yīng)的設(shè)計(jì)也更為困難。為了優(yōu)化設(shè)計(jì)，輸入應(yīng)該實(shí)現(xiàn)跟蹤匹配。使用磁珠或者低Q的電感來(lái)消除開(kāi)關(guān)電容ADC的輸入電容分量。這可以最大限度地提高輸入帶寬，實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的輸入匹配，并維持SFDR性能。緩沖的ADC的設(shè)計(jì)工作較為方便，即使在高IF下也是如此，但是它們的功耗更大。無(wú)論使用何種ADC類型，基帶應(yīng)用的設(shè)計(jì)工作最簡(jiǎn)單。