用于双极性输入的16位、125 MSPS单电源直流耦合型模拟前端

解决问题的方法之一是添加一个负电源，但由于不能超出5.5 V最大电源电压，因此不能使用±3.3 V电源。虽然可以采用一个+3.3 V、−1 V双电源系统，但这并不方便，而且会增加功耗。

　　如图1所示，加入的两个RRCMx电阻便是理想的解决方案，并且通过887Ω电阻可将 ADA4930-1上的标称共模电压从0.489 V上升至0.860 V。+IN和−IN输入的最大负摆幅和正摆幅现在分别是0.61V和1.11V，位于0.3V至1.2V的允许范围内。

　　图2.针对低电平输入信号的DiffAmpCalc设计分析，3.3V低电源，VOCM=0.9V

　　图3.针对满量程输入信号的DiffAmpCalc设计分析，3.3V电源，VOCM=0.9V，显示削波影响

　　电路性能

　　图4显示 AD9265评估板直接耦合至外部带通滤波器时的性能，中心频率为70 MHz，采样率为125 MSPS。 AD9265评估板的标准配置可采用一个RF巴伦将单端信号转换为差分信号。

　　图4.由巴伦驱动的AD9265Visual Analog FFT

　　图5显示了图1中使用AD9265和ADA4930-1且无887Ω偏置电阻的单电源设计。削波影响很明显。DiffAmpCalc也显示了这一削波影响（见图3）。

　　图5.ADA4930-1和AD9265 Visual Analog FFT移除RCM2和RCM2后显示削波影响

　　图6显示 ADA4930-1 采用3.3 V单电源供电时的性能，此时连接共模电阻RCM1 和 RCM2此外， AD9265 评估板上的巴伦和RC滤波器被移除，并以3极点巴特沃兹滤波器代替，如图1所示。

　　图6.ADA4930-1和AD9265 Visual Analog FFT 添加RCM1和CM2，如图1所示

　　以有效位数（ENOB）、SINAD和信噪比（SNR）作为品质因数，表1比较了图4、图5和图6的结果。

　　表1. ENOB、SINAD和SNR结果汇总

　　输入共模电阻的主要功能是独立转换输入共模电压，加入此电阻几乎不会对性能产生影响，如表1所示。例如，加入RCM电阻之前的ENOB是12.4，而加入以后则为12.1。根据图1中的配置，由于 ADA4930-1输出噪声密度为4.7 nV/√Hz，ENOB 的轻微下降可归结为本底噪声的轻微上扬。本数值采用DiAmpCalc工具计算得。因此，通过添加RCM1和RCM2两个电阻，即可单独控制ADC驱动器的输入和输出共模电平，同时保持出色的ENOB、SINAD和SNR性能。

　　常见变化

　　改变ADA4930-1的反馈和增益电阻是图1所示电路的变化形式之一。增加反馈和增益电阻至499Ω基本不会增加本底噪声，因此性能下降极少（见图7）。

　　图7.ADA4930-1和AD9265 Visual AnalogFFT，使用499Ω反馈和增益电阻

　　虽然改变增益和反馈电阻的影响不大，但ENOB则从12.1位下降至11.9位。

　　图1的另一种变化形式是使用替代型ADC，如 AD9255 （14位、125 MSPS）、 AD9258 （dual 14-bit， 125 MSPS）（双通道14位、125 MSPS）或 AD9268（ 双通道16位、125 MSPS）。

　　对于需要双驱动器的应用，如基于双通道 AD9258 或 AD9268的I/Q接收器，可使用 ADA4930-2驱动器。

　　电路评估与测试

　　设备要求

　　需要使用以下设备：

　　带USB端口的Windows® XP、Windows Vista®（32位）或Windows 7（32位）PC

　　ADA4930-1YCP-EBZ评估板

　　AD9265-125EBZ评估板

　　HSC-ADC-EVALCZ FPGA数据采集套件

　　VisualAnalog软件

　　ADI公司的DiffAmpCalc工具

　　3.3 V、100 mA电源

　　0.9 V、100 mA电源

　　6 V、2 A壁装式电源（各两个）

　　125.127 MHz Wenzel晶体振荡器（器件号：500-25341）

　　70 MHz带通滤波器

　　125 MHz带通滤波器

　　RF源：Rohde & Schwarz SMA100A信号发生器

　　带BNC和SMA连接器的同轴电缆

　　软件安装

　　AD9265的 VisualAnalog软件可在 www.analog.com/visualanalog上找到；FPGA数据采集套件的使用指南可在 www.analog.com/fifo上找到。该软件兼容Windows XP （SP2）、Windows Vista和Windows 7（32位或64位）。下载 VisualAnalog软件并安装。

　　请先安装评估软件，再将FPGA数据采集套件连接到PC的USB端口，确保PC能够正确识别评估系统。

　　设置与测试

　　有关使用软件和运行测试的完整设置信息，请参考 UG-074用户指南 。图8显示测试设置的功能框图。

　　图8.测试设置功能框图

　　若要测试图1中的电路， AD9265评估板上的硬件需要经过下文所述的微小改变：

　　在J2安装SMA输入连接器INPUT−。

　　将T3和T6的巴伦移除。

　　将C2至C4、C15、C96和C71的电容移除。

　　将R1、R15、R16、R22、R23和R47的电阻移除。

　　在R1、R22、R23、R32、C3、C25、C71和C96安装0Ω电阻。

　　在R37和R47安装4.7pF电容。

　　在T6封装的引脚1和引脚6上安装150nH电感。

在T6封装的引脚3和引脚4上安