副邊變壓器端接提升高速ADC的增益平坦度

摘要：本應用筆記描述了變壓器原邊端接和副邊端接的區別，通常用于前置高速模/數轉換器(ADC)的信號調理鏈路。本文詳細說明了在較高中頻(IF)的應用中，兩種端接對高速ADC增益平坦度和動態范圍的影響。

正確選擇輸入網絡元件對于高速ADC的驅動和輸入網絡的平衡至關重要(參考應用筆記：“正確選擇輸入網絡，優化高速ADC的動態性能和增益平坦度”)。

在較高IF應用中，端接電阻的位置非常重要。交流耦合輸入信號可以在變壓器的原邊或副邊端接，具體取決于系統對高速ADC增益平坦度和動態范圍的要求。寬帶變壓器是一個常用元件，能夠在較寬的頻率范圍內將單端信號轉換成差分信號，提供了一種快速、便捷的解決方案。

原邊端接

本文以MAX1124 (Maxim近期推出的250MHz、10位高IF ADC)為例，討論不同的端接架構以及對高速ADC增益平坦度和動態范圍的影響。我們首先以原邊端接電路為例(圖1a)，阻抗為50Ω的信號源作用在ADT1-1WT變壓器的原邊。變壓器副邊通過0.1µF交流耦合電容連接到MAX1124的輸入濾波網絡(10Ω隔離電阻 + ADC輸入阻抗)。INP和INN引腳不需要額外安裝輸入濾波電容。這種配置下，變壓器原邊能夠實現很好的匹配，而變壓器副邊的等效ADC輸入阻抗為4kΩ /3pF。不平衡的副邊阻抗與變壓器的漏感將構成諧振電路，在450MHz至550MHz頻率范圍內產生增益尖峰頻率(圖1b)。


圖1a


圖1b

副邊端接

為了在驅動差分輸入時消除增益尖峰，我們移掉了原邊端接電阻，采用副邊端接，將阻抗為50Ω的信號源作用到ADT1-1WT。這種情況下，副邊端接需要兩個25Ω電阻，分別連接在頂端/底端與中心抽頭(圖2a)。匹配電阻之后是0.1µF交流耦合電容和輸入濾波網絡(15Ω串聯電阻 + ADC輸入阻抗)，這樣可以在副邊獲得較好的平衡信號，作用到ADC的輸入。與圖1配置類似，INN和INP引腳沒有額外的輸入濾波電容。這種端接方式可以消除450MHz至550MHz頻帶內的增益尖峰。必要時，可以將15Ω隔離電阻更換成30Ω，增大直流衰減。雖然這種端接方式能夠獲得更加平坦的頻率響應，但頻帶寬度有所損失(圖2b)。


圖2a