高速模数转换器的相位不平衡测试

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。

位于转换器之前并连接到其模拟输入端的系统设计实现方案，无论是变压器、抗混叠滤波器还是放大器驱动电路，对ADC性能的影响甚大。只要这些电路的输出端提供的输入信号在连接到转换器时处于良好的平衡状态，就有望实现数据手册所述的性能。二次谐波不应成为系统动态范围的限制因素。