在高速模数转换器(ADC)的设计中,输入网络的选择对于优化动态性能和增益平坦度至关重要。输入网络包括变压器和无源元件,它们的作用是将单端信号转换为差分信号,同时确保信号的质量和稳定性。本应用笔记主要探讨如何在不损害ADC动态性能的前提下,通过正确的组件选择和配置来提升输入频响的增益平坦度。 考虑图1所示的典型设计,它使用了宽带变压器T1-1T-KK81,其原边端接50Ω电阻和25Ω /22pF滤波网络。这种设计能够实现信号源与变压器之间的良好匹配,但也会导致变压器原边和副边的阻抗不匹配问题。ADC的20kΩ输入电阻与22pF电容并联,形成了在特定频率下可能导致响应峰值的谐振电路。变压器的漏感(25nH至100nH)与输入电容结合,进一步加剧了这个问题,可能会在110MHz到215MHz之间产生干扰尖峰。 相比之下,图2展示了一种改进的配置,采用的是性能更优的宽带变压器ADT1-1WT,其原边端接为75Ω,并搭配25Ω /10pF滤波网络。由于ADT1-1WT具有更低的漏感,其-1dB带宽提高到了400MHz,远高于T1-1T-KK81的50MHz。这种改进降低了增益波动,提高了输入频响的平坦度。 图3对比了两种不同变压器设计的结果。可以看到,ADT1-1WT的输入带宽在300MHz内保持了0.1dB的增益波动,比T1-1T-KK81的表现更好。此外,动态范围在50MHz时达到58.4dB的信噪比(SNR),证明了这种设计在提高性能方面的显著优势。实际上,实验证明,使用ADT1-1WT的输入频率甚至可以在8阶奈奎斯特频率以上仍保持良好的增益平坦度。 为了进一步提升增益平坦度,可以考虑改善变压器的副边阻抗匹配。这可以通过副边端接来实现,即将端接电阻或电容放置在变压器的副边。这种方法的详细设计和分析将在针对MAX1122/23/24系列ADC的其他应用笔记中详细阐述。 优化高速ADC的输入网络需要综合考虑变压器的选择、无源元件的配置以及阻抗匹配问题。通过精心设计和选择合适的组件,可以有效地扩大输入频响的平坦区域,同时保持良好的动态性能。这对于实现高质量的数字信号处理和系统性能至关重要。
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