超高速模數轉換器AD9224及其應用

　　3.2 模擬輸入的驅動電路

　　AD9224的高度靈活的輸入結構使它可以與單端或差分輸入電路接口。其輸入范圍可參照表2。操作的最優模式、模擬輸入的范圍以及相關接口電路應由特定應用的需要來決定。其直流耦合單端輸入多應用于數據采集和成像技術的場合。同時在許多通訊應用中,為進行正確的檢波,也需要直流耦合輸入方式。圖3是一個AD9224應用于交流耦合的單端輸入典型電路。

　　另外,單端操作往往受驅動放大器的限制。在單端直流耦合應用中,當輸出接近正的輸出電壓限制時,往往不能保持其低失真率。因此高性能直流耦合的輸入方式經常要用到單端―差分電路。而單端操作則需要VINA與輸入信號源AC或DC耦合,同時 VINB管腳則必須被偏置到適當的電壓。如果將VINA、VINB的位置顛倒,則很容易產生信號的翻轉。VIN的輸入范圍比較靈活,由于VINA、 VINB及VCML與VREF相獨立,因此VREF可以被短接或重構以獲取2～4V的輸入范圍。連接到CML上的對稱的R―C網絡可使AD9224有效地抑制電源偏差及噪聲。其中C1、C2的值依賴于電阻R的大小,C1、C2一般選用0．1μF的陶瓷電容和10μF的鉭電容相并聯,以便在寬頻條件下保持低阻抗時獲取一個低截止點的頻率。RS對緩沖放大器和AD輸入起了孤立作用。

　　差分模式可在寬頻條件下提供最優的THD（總諧波失真）和SFDR（無雜散信號動態范圍）性能（相對于單端輸入方式）,這在輸入頻率接近或遠離 Nyquist頻率（fin＞Fs／2）時尤為顯著,一般可用于大多數需要基于光譜應用的場合。差分方式要求VINA和VINB對稱驅動,也就是說兩個相同輸入信號在通過了連接到VINA、VINB的驅動電路以后,其相位必須保持一致。AD9224的差分方式有如下優點：

　　（1）信號擺幅更小,因此很容易達到對輸入信號的線形要求;

　　（2）由于信號擺幅更小,因此允許使用已另外被凈空高度限制強制的放大器;

　　（3）減少了偶次諧波分量;

　　（4）提高了對噪音的抗干擾能力。

　　圖4所示電路是一種直流耦合差分輸入的理想模式。在這種模式下,直流輸入將上升到關于參考電壓對稱擺動的點上。R＋是一個可選電阻,當需要的參考驅動較多時,它可以產生所需的電流。在應用DC耦合的場合,如果需要最優失真性能,圖4所示的電路應當是最佳選擇。這個電路是把兩個放大器配置為一個對稱單元以形成差分放大器。放大器的差分驅動電路可以把一個以地為參考的2V的單端信號轉換為一個以AD的VREF管腳電壓為中心的4V的差分信號。單端輸入信號接到不同放大器的兩個相反的輸入上可以驅動差分放大器,放大器可選用雙通道放大器AD8056。通常為保護AD9224不受過電壓的影響,應當在放大器的輸出端和AD的輸入之間加一個接地二極管。如果放大器和AD9224用同樣的正電源,那么,AD就不會受到過電壓的影響。