高速模数转换器的相位不平衡测

衡状态，就可以使用该点作为0°错相参考起始点。

　　测试应包括保存+30°至-30°范围(相对于信号相差180°时的参考点)内每一度错相的ADC二次和三次谐波性能。当两个信号的相位差偏离180°时，载波信号的功率会像前面的图3所示一样下降。因此，需要利用两个信号发生器的输出幅度，使基频信号的功率水平保持不变。使用示波器来确认信号幅度，在时域中显示经过任何调整之后的信号。一旦采集到30个数据点(1°偏移至30°偏移)，就可以设置信号发生器输出电平，使其信号再次相差180°，并且重新调整幅度，确保不发生任何未知的幅度或相位漂移。对于从0°参考点开始的-1°至-30°偏移，重复上述程序。

　　在转换器或其目标应用的有用带宽内执行测量。本次试验中，我们使用了2 MHz、70 MHz、170 MHz和300 MHz的输入频率，同时调整了分路器前的滤波器带宽，以支持测试信号的适当带宽。

　　3 测试结果

　　图4显示了从2 MHz到300 MHz输入频率的归一化数据集合。低频对相位不平衡的耐受能力高于高频。此图显示谐波功率随着频率而提高。这些测量数据显示的相对测量结果，目的不在于说明ADC的真实性能，而是让您了解模拟输入信号相位不平衡时的变化趋势。

　　图4 低频时的二次谐波功率低于高频时的二次谐波功率

　　由于正向和负向的相位变化产生的结果相似，因此对正偏移和负偏移产生的谐波进行平均，并且归一化到零点。通过试验可以看出，随着频率升高，相位对器件的二次谐波性能有直接影响。

　　图5以地形图形式显示了相位偏差、模拟输入频率和二次谐波性能之间的关系。随着相位偏差增大，所有频率的输入信号(dB)都下降，表现为输入信号的二次谐波幅度提高。

　　图5 二次谐波功率与频率和相位偏差的关系

图6与图4相似，显示了每个频率下归一化输入信号的三次谐波性能。相位偏差对三次谐波的影响远小于对二次谐波的影响。无论是低频还是高频，转换器的性能相对于任何相位偏差都是平坦的。

　　图6 无论频率高低，三次谐波功率的差别不大

　　图7以地形图形式显示了三次谐波的平均性能。只需看看刻度的差异，就能明白转换器的三次谐波性能与频率相位偏差的关系不像二次 谐波那样密切，这是因为ADC的奇数阶非线性主要取决于转换器对调整、校准、设计或工艺限制的响应。

　　图7 谐波功率与频率和相位偏移的关系说明：功率提高是相位偏移的结果，而不是频率偏移的结果

　　4 结语

　　上述测量进一步证实，偶次阶失真与平衡和对称有关。同时还表明，为了实现数据手册所述的性能，前端输入网络设计需要确保ADC模拟输入引脚的模拟输入(通常表示为AIN+/-或VIN+/-)之间的相位偏差在±3-4°范围内。