高性能中频采样系统的设计与实现

换器前端运放电路

　　该系统设计采用AD8352型超低失真差分中频放大器作为A／D转换器的驱动器件。其电路设计如图4所示。

　　通过设置电阻RG的大小，可调节AD8352的放大倍数，其范围为：3～25 dB。CD和RD用于消除失真。通过前端的变压器，可以将单端信号转换为差分信号，为AD8352提供差分信号，使其具有更高的性能。

　　2．3 采样时钟电路

　　AD9445的采样时钟必须是一个高质量，超低相位噪声的时钟源。根据上述理论分析可知，时钟抖动会对A／D转换器的性能造成很大影响：

　　假设一个中频输入信号的频率为70 MHz。采样时钟的抖动为1 ps，则RSN=-201g(2πx70x106x10-12)=67．13 dB。结果说明，时钟的抖动已经将A／D转换器的信噪比限制在67．13 dB以下。在输入70 MHz时。如果使用一个高抖动的时钟源，则RSN性能很容易被降低3～4 dB。这里采用高性能时钟分配芯片AD9518-4作为采样时钟，电路设计如图5所示。

　　AD9518具有6路时钟输出，可分为3组，即同时可输出3种不同频率，并且每路的频率输出都可以通过软件进行配置调节。AD9518具有内部锁相环和压控振荡器电路，时钟输出范围宽，时钟抖动小，输出频率灵活。AD9518，我们可以获得高性能的采样时钟，同时，通过对AD9518内部寄存器的操作，改变采样时钟的频率，从而方便地进行中频欠采样或过采样等信号处理工作。图6显示了本设计中时钟采样电路的主要性能指标。

　　2．4 系统电源电路

　　电源噪声是板级设计中的主要噪声来源。为了尽量减小电源噪声，使用低压差线性稳压器(LDO)LT1763作为电源器件。针对运放、A／D转换器以及时钟电路都要严格满足模拟与数字电源分离的要求。本设计中的电源方案如表1所示，每种电压都使用1片LT1763单独供电，从而最大限度地防止数字电压与模拟电压之间的串扰以及不同供电电压之间的串扰。

　　3 系统软件设计

　　本系统软件设计是采样系统的时钟芯片AD9518的软件配置，AD9518是一款可调时钟输出频率的多路时钟输出芯片。其输出时钟可以通过对其内部寄存器的配置完成。配置软件中的主要功能函数包括：

　　通过以上函数即可完成时钟芯片的配置，达到在采样过程中灵活变换时钟的目的。

　　4 结束语

　　中频采样系统应用广泛，但由于前端驱动设计问题或采样时钟抖动过大而限制采样系统的整体性能。该设计方案已成功实现，配合后端的数字处理电路，可以获得高性能的中频采样信号。