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高速数据转换器接口
17页1、连接器y3j高速数据转换器接口当今的模数转换器 (ADC) 采用了最新的技术, 以高精度及快速的采样频率对模拟信号进行采集。 数据转换器的复杂性随着采样频率及精度的提高而增加。高性能数据转换器规格的设定必须遵循严格的输入条件,以实现器件预期性能的最大化。 一个颇具挑战性的输入条件是:对 ADC输入模拟信号进行测量、驱动和接口连接。本文将探讨一些对于高速 ADC进行有效接口连接的技术,从而使 ADC实现性能最佳化。就有效输入驱动以维护信号完整性而言,已经有许多好的应用注释以及文章发表。本文将探讨有关输入驱动的新发展。ADC 输入架构与驱动器的选择ADC的模拟输入配置随着采样精度和最大采样频率的变化而有所不同。在输入阶段,影响输入驱动器选择的特征有:1. 单端与差分2. 高阻抗与低阻抗 (100W) (或是有缓冲与无缓冲 )单端与差分大部分推动采样精度和采样频率达到极限的ADC采用的是差分输入方式。差分输入的优势在于降低偶次谐波和EMI。一些差分输入 ADC具有 IRS(输入范围选择 ) 寄存器,其允许使用者通过将未使用的输入连接到共模(CM)A/D 转换参照的方式,以单端输入来使用器件。
2、有缓冲与无缓冲高采样频率 ADC ( 500 MSPS)经常要处理高频模拟输入信号。 假定使连接器y3j用标准的PCB板尺寸和轨迹长度,如果这个高频模拟信号没有正常结束,又用处理射频信号和电路板的方式加以处理,模拟信号就会衰退。这样的高频应用得益于低阻抗 (50W 单端或 100W 差分 ) 模拟输入,因此,大部分 UHF 和 VHF 电路为 50W 系统。为了获得较高的失真性能,通常使用差分输入。由于严格的规范限制,以及受高频的影响,高采样率 ADC通常不提供允许使用单端输入的 IRS 选项。原因是:采用 IRS 的 ADC需要额外的电路才能转换到满量程 (FSR),而这对于在高频 / 高采样率下的应用却并不可行。 因此,这个等级的 ADC 需要高频、低电阻 (100W 差分 )的输入驱动。使用低电阻输入 ADC,模拟输入在被应用到用于转换的采样/ 保持 (S/H) 电路之前就已缓冲。所以,并不需要采用在非缓冲ADC中使用的标准去耦电路(串联电阻 R,并联电容 C)。在图 1 的图解中使用了一个非缓冲输入的ADC(ADC10080),这些去耦元件在图中标识为R1、R2(18W) 及
3、C1 (25W)。从单端到差分的转换中点接线变压器(Ruthroff 变压器 )如前所述,驱动差分ADC 的输入必须为差分形式。将单端输入转换为 ADC 可用的差分信号需要使用一个中点接线变压器,如图1 所示(在“差分输入”虚线下可看出变压器如何接到ADC 输入 )。差分输入的共模电压 (CM)应遵循VCOM 电压 (在 ADC 上的输出引脚 ),以便使 ADC 内部的采样保持电路正常工作。 图 1 中的电路允许通过将变压器的中点接线连接到 ADC的 VCOM 输出来对输入 CM连接器y3j加以设定。图 1 使用变压器将单端输入转换为差分形式分页 变压器的较低截止频率不允许低频内容被耦合进来。因此,这种形式的耦合只可应用于不需要DC 以及低频内容的系统。 除此之外,这个电路也承受了高频变压器的泄漏效应,限制了它的上限工作频率。典型的变压器有上限及下限工作频率。较低频率限制由初级电感决定。对于这个与8 位转换器一起使用的变压器而言,如果不采用其它的增益校准或调整方法,其工作的频带非常窄,受限在1 MHz100MHz,其中,插入损耗变化小于 0.034dB (1 LSB)。对于最大回波损耗
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