驅動(dòng)直接采樣高速ADC時(shí)，最有可能降低性能的地方是最終放大器與ADC之間的接口。

 

 

 

設計輸入網(wǎng)絡(luò )時(shí)，若選擇不當，上述特性可能很快不保。幾乎所有情況下，ADC與放大器之間都需要濾波器來(lái)降低最終濾波器的寬帶噪聲。此濾波器的設計和布局均很關(guān)鍵。它應為吸收式，將采樣過(guò)程中的高頻非線(xiàn)性成分吸收到50Ω端接電阻中，而不允許其反射回到ADC輸入端。

 

圖1顯示了一個(gè)可用在LTC6409和AD9265之間的吸收式濾波器網(wǎng)絡(luò )。

 

圖1：LTC6409和AD9265之間的濾波器網(wǎng)絡(luò )

 

圖2顯示了濾波器響應性能。此濾波器不需要具有高選擇性，其作用只是衰減放大器的寬帶噪聲和采樣過(guò)程中的非線(xiàn)性成分。在高頻時(shí)，電感開(kāi)路，電容短路，將采樣過(guò)程的高頻成分導入50Ω端接電阻中。如果走線(xiàn)布置在50Ω電阻處，則不會(huì )有任何回路反射，ADC的SFDR不會(huì )下降。

 

圖2：圖1所示電路的仿真濾波器響應

 

另一個(gè)可能的失真原因是輸入網(wǎng)絡(luò )布局不對稱(chēng)。在理想布局中，信號的差分性質(zhì)可提供出色的共模抑制和非常低的二次諧波失真。任何對稱(chēng)性偏離都會(huì )引起差分信號的不匹配，表現為二次諧波失真。哪怕一個(gè)很簡(jiǎn)單的設計決策，比如灌銅更靠近差分信號的某一側，都會(huì )引起相鄰接地層中的接地電流出現差異。這會(huì )增加系統失真。為使性能最佳，必須保持絕對對稱(chēng)。

 

圖3顯示了LTC6409驅動(dòng)AD9265和濾波器網(wǎng)絡(luò )的PCB布局。其中采取了措施來(lái)保護網(wǎng)絡(luò )的對稱(chēng)性，并且適當定位吸收式元件以使其效果最佳。第一組吸收式元件的位置使其能夠立即吸收任何高頻產(chǎn)物。主信號路徑在接地銅箔周?chē)暄?，直至達到第二組吸收式元件，最終到達放大器端的源端接電阻。此網(wǎng)絡(luò )最大限度地發(fā)揮了LTC6409和AD9265的性能。

 

圖3：LTC6409和AD9265的布局

 

為了比較LTC6409和AD9265的性能，設計了一塊電路板來(lái)通過(guò)DC890連接PScope軟件。填充圖1中的吸收式濾波器和圖4中的反射式濾波器，并在不同頻率下進(jìn)行測試。

 

圖4：用在LTC6409和AD9265之間的反射式濾波器

 

AD9265采用125Msps低抖動(dòng)時(shí)鐘，LTC6409用一個(gè)48.1到178.1 MHz的濾波正弦信號來(lái)驅動(dòng)。SNR和SFDR利用PScope記錄。在圖5中可看到收集的樣本數據。

 

圖5：PScope收集的樣本數據以125Msps速率采樣58.1MHz信號

 

采用吸收式濾波器和反射式濾波器的SNR和SFDR對比如圖6和圖7所示。

 

 

圖6：吸收式和反射式濾波器的SNR比較

 

圖7：吸收式和反射式濾波器的SFDR比較

 

采用吸收網(wǎng)絡(luò )的系統性能優(yōu)于采用反射網(wǎng)絡(luò )的系統。當使用反射網(wǎng)絡(luò )時(shí)，LTC6409和AD9265的出色性能會(huì )下降。對于LTC6409和AD9265，結果是很清楚的，但使用高吸收性且對稱(chēng)的輸入網(wǎng)絡(luò )的做法也可應用于任何直接采樣ADC和差分放大器。在放大器和ADC之間的接口上下功夫，便可實(shí)現最高性能。