用于双极性输入的125 MSPS单电源直流耦合型模拟前端解析

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

图3.针对满量程输入信号的DiffAmpCalc设计分析，3.3 V电源，VOCM = 0.9 V，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AD9265 VisualAnalog 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 VisualAnalog FFT，移除RCM1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 VisualAnalog FFT，添加RCM1和RCM2，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。



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DiffAmpCalc工具计算得到。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 VisualAnalog FFT，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（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

开始使用

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4.7 pF电容。 在T6封装的引脚1和引脚6上安装150 nH电感。 在T6封装的引脚3和引脚4上安装150 nH电感。 在T6封装的引脚1和引脚3上安装10 pF电容。 移除P18跳线。