在交流耦合基带应用中驱动AD9233/9246/9254 ADC的模拟技术探讨

简介：
本文深入探讨了如何使用模拟技术来优化AD9233、AD9246和AD9254等ADC在交流耦合基带应用中的驱动，旨在提高信号质量和系统性能。 本段落介绍的电路如图1所示，它利用ADC驱动器ADA4937-1将单端输入转换为差分信号，并用于驱动AD9246这款14位、125 MSPS ADC。ADA4937是一款低噪声、超低失真和高速差分放大器，具备出色的动态性能与极低的直流失调电压，适用于高达16位分辨率且工作频率范围在DC至100 MHz之间的高性能ADC驱动需求。 图1. ADA4937-1驱动AD9246 电路设计的核心在于如何有效地将单端信号转换为差分信号以满足高精度的模数转换器（如AD9233、AD9246和AD9254）的要求。ADA4937-1因其低功耗与低成本特性，特别适用于通信设备、仪器仪表以及医疗成像等领域的应用，相比传统ADC驱动器具有更好的能效比。 AD9246是一款单芯片的高性能14位模数转换器，支持80 MSPS到125 MSPS的采样率，并采用1.8 V单电源供电。它内置了高效能的采样保持放大器和片内基准电压源，允许用户灵活调整输入范围与偏移量设置，同时适用于多路复用系统及超采样应用环境。 在ADC输入端口通过交流耦合技术实现信号处理，具体是采用一个单极低通滤波器来降低噪声带宽并隔离驱动电路和AD9246之间的开关电容。该滤波器的RC网络参数根据输入信号频率与源阻抗进行调整优化。 此外，在差分放大器输出共模电压管理方面也非常重要，通过CML引脚配合200Ω电阻设定ADC的输入共模电压值，并可通过连接Vocm引脚或使用低阻抗源来控制驱动器输出电平以匹配AD9246的要求。ADA4937-1内部集成有反馈机制确保了良好的信号平衡度，进而降低偶数阶谐波失真。 除了展示的电路配置外，还有差分交流耦合输入至差分输出、直流单端输入至交流差分输出以及直接从直流差分转换为另一路差分输出等不同布局方式。在使用直流耦合系统时，Vocm引脚可用于精确设定驱动器共模电压以适应ADC的特定需求。 综上所述，该电路设计通过采用高性能ADC驱动器ADA4937-1和AD9246实现了交流耦合基带应用的有效实现，并且通过对参数进行细致调整可以优化噪声性能、失真及共模电压管理等关键指标，在各种应用场景中均能表现出色的信号转换效果。