ADC前端设计步骤之一

现代通信系统和测试设备常常需要尽快地将模拟信号数字化，以便在数字域中完成信号处理。但是，为模数转换器(ADC)设计变压器前端电路很有挑战性，特别是在高中频(IF)的系统中。本文总结了5个设计步骤，以帮助开发出最佳的ADC前端。这5个步骤包括：1. 了解系统和设计要求；2. 确定ADC的输入阻抗；3. 确定ADC的基本性能；4. 选择变压器及与负载匹配的无源元件；5. 对设计进行基准测试。这种设计方法简单、快捷，可以在任何应用中获得理想的性能。

第一个步骤听起很简单，但很重要，因为仅需知道特殊应用的要求就能减少迭代次数，并一开始就可以选择合适的元件，快速实现想要的性能。应该列出包括每个设计要求的清单，并设定想要的性能指标边界值，这样便能很快选好ADC和变压器。

例如，假设某个应用要求采样率为61.44Msps，以在中心频率为110MHz的20MHz带宽(100120MHz)上捕获输入信号。高于72dB的信噪比(SNR)意味着需要使用14b ADC来实现所需的SNR性能。每个通道的功耗都应低于500mW。美国模拟器件公司(ADI)的14b、80Msps AD9246 ADC能满足这些系统级性能要求，它的工作电压为1.83.3V，具有宽带宽和功耗低特性。

本例的ADC输入为110MHz IF信号(带宽为20MHz)，采样率为61.44Msps。由于输入信号的带宽比较窄(1个乃奎斯特带宽)，所以这里采用谐振匹配技术。这种匹配技术提供的带宽较窄，但在给定的频率范围内匹配性能非常好。这种技术通常要求在模拟输入上增加额外的电感或铁氧体磁珠，以便去除从ADC输入级看到的寄生电容。如果所感兴趣的IF位于基带(第一个乃奎斯特带宽)上，可以采用简单的RC网络构造低通滤波器。