技术问答系列专题之五：关于宽带ADC前端设计考虑(下)

问：你能否给我举出变压器和放大器驱动电路的例子？

答：图12示出了4个使用变压器的ADC输入配置的例子。

对于基带应用器件(见图a)，输入阻抗很高，所以匹配起来很简单，不像在高频段匹配那么重要。通常，使用一个很小的串联电阻器和一个并联电容器就足以衰减电荷注入。这种简单的滤波器衰减了宽带噪声，从而优化了性能。

为了得到宽带应用中匹配合适的输入阻抗(见图b)，可以尝试让输入阻抗的实部(阻性)起主要作用。用电感或铁氧体磁珠与模拟前端并联或者串联从而将容性部分减到最少。这样可以得到很好的带宽，改进增益的平坦性并且提高性能(SFDR)，就像使用AD93xx开关电容ADC系列时看到的那样。

对于带缓冲的高中频(IF)应用(见图c)，示出了带双不平衡变压器的配置，带一个类似于基带配置滤波器。这允许输入频率高达300 MHz并且提供很好的平衡，把偶次谐波失真减到最小。

对于窄带(共振)应用(见图d)，它的拓扑结构类似于宽带。但是，匹配方式采用并联而不是串联，以便将带宽缩小到规定的频带。

图12：采用变压器驱动的ADC的前端设计。

在基带应用中，当采用放大器驱动带缓冲器或不带缓冲器的ADC时，设计将变得相当简单(见图13)。只要保证与ADC共同分担放大器的共模电压就可以使用一个简单的低通滤波器滤掉有无用的宽带噪声(见图a)。对于中频应用(见图b和图c)，其匹配网络跟基带的情况非常相似，但是通常会有轻度下降。如果需要，可以在放大器的输出使用电感器或铁氧体磁珠以扩大带宽。

但是，通常没有必要这样做，因为放大器的特性在有用带宽内变化很小，不像变压器那样变化较大。对于窄带应用或共振应用(见图d)，滤波器与放大器的输出阻抗相匹配，抵消了ADC的输入电容。通常，使用多极滤波器用来滤除有用频段之外的宽带噪声。

图13：采用放大器驱动的ADC的前端的设计方案。