直流偏移校正功能与ADS58H40 PCB布局优化
布局优化
为了避免码域翻转干扰耦合到 ADC 的模拟输入端,需要针对性的避免一些不当的 PCB 布局。码域翻转干扰可以通过三个途径耦合:(1)数据输出线与模拟输入电路布局很近且平行,直接耦合。(2)数据输出线耦合到 ADC 的时钟信号再间接耦合到模拟输入端。(3)数据输出线耦合到 ADC 的 VCM,再通过 VCM 间接耦合到模拟输入端。
图7、ADS58H40 PCB layout
上图为 ADS58H40EVM 评估板的 PCB 布局,在基站收发信机上不会有这么大的空间来给其布局,一些走线难免会离得很近,所以针对码域翻转干扰的三个耦合途径,建议对 ADS58H40 PCB布局做出以下三个优化:
(1) ADS58H40 的数据输出 LVDS 线与模拟输入电路分开布局,不要平行或交叉。 (2) ADS58H40 的采样时钟线与随路时钟线布局尽可能的远离模拟输入端,不要与其近距离平行。 (3) ADS58H40 的 VCM 线最好通过过孔直接从模拟输入电路的差分端中间接入,如上图四个红色圈的中心。在模拟输入端 VCM 接入口必须加上对地的滤波电容。VCM 信号不要做成 VCM 电源平面,而且布局时使其尽量远离数据输出线。
经过 PCB 布局优化的 ADS58H40 使能 DC offset correction function 后不再具有纹波底噪,而且 ADC 底噪更佳(图8)。在-60dBFs 的小信号扫频测试中,去除模拟输入端滤波器的影响后其波动在 0.5dB 以内。
图8、Normal noise floor after PCB layout optimization
4、结论
ADC 的 DC offset correction function 可以有效的抑制直流偏移所带来的误差。不过在PCB 布局不当时,开启此功能所带来的码域翻转干扰会使 ADC 具有纹波底噪并且其采集到的小信号幅度波动会达到 3dB 以上。通过针对性的 PCB 布局优化可以有效的解决这个问题,将-60dBFs的小信号波动控制在 0.5dB 以内。
作者:凃浩异 (Lance Tu),TI
- 如何避免ISM-RF产品中的PCB布局“缺陷”(07-07)