超高速模数转换器AD9224及其应用

　　3.2 模拟输入的驱动电路

　　AD9224的高度灵活的输入结构使它可以与单端或差分输入电路接口。其输入范围可参照表2。操作的最优模式、模拟输入的范围以及相关接口电路应由特定应用的需要来决定。其直流耦合单端输入多应用于数据采集和成像技术的场合。同时在许多通讯应用中,为进行正确的检波,也需要直流耦合输入方式。图3是一个AD9224应用于交流耦合的单端输入典型电路。

　　另外,单端操作往往受驱动放大器的限制。在单端直流耦合应用中,当输出接近正的输出电压限制时,往往不能保持其低失真率。因此高性能直流耦合的输入方式经常要用到单端―差分电路。而单端操作则需要VINA与输入信号源AC或DC耦合,同时 VINB管脚则必须被偏置到适当的电压。如果将VINA、VINB的位置颠倒,则很容易产生信号的翻转。VIN的输入范围比较灵活,由于VINA、 VINB及VCML与VREF相独立,因此VREF可以被短接或重构以获取2～4V的输入范围。连接到CML上的对称的R―C网络可使AD9224有效地抑制电源偏差及噪声。其中C1、C2的值依赖于电阻R的大小,C1、C2一般选用0．1μF的陶瓷电容和10μF的钽电容相并联,以便在宽频条件下保持低阻抗时获取一个低截止点的频率。RS对缓冲放大器和AD输入起了孤立作用。

　　差分模式可在宽频条件下提供最优的THD（总谐波失真）和SFDR（无杂散信号动态范围）性能（相对于单端输入方式）,这在输入频率接近或远离 Nyquist频率（fin＞Fs／2）时尤为显著,一般可用于大多数需要基于光谱应用的场合。差分方式要求VINA和VINB对称驱动,也就是说两个相同输入信号在通过了连接到VINA、VINB的驱动电路以后,其相位必须保持一致。AD9224的差分方式有如下优点：

　　（1）信号摆幅更小,因此很容易达到对输入信号的线形要求;

　　（2）由于信号摆幅更小,因此允许使用已另外被净空高度限制强制的放大器;

　　（3）减少了偶次谐波分量;

　　（4）提高了对噪音的抗干扰能力。

　　图4所示电路是一种直流耦合差分输入的理想模式。在这种模式下,直流输入将上升到关于参考电压对称摆动的点上。R＋是一个可选电阻,当需要的参考驱动较多时,它可以产生所需的电流。在应用DC耦合的场合,如果需要最优失真性能,图4所示的电路应当是最佳选择。这个电路是把两个放大器配置为一个对称单元以形成差分放大器。放大器的差分驱动电路可以把一个以地为参考的2V的单端信号转换为一个以AD的VREF管脚电压为中心的4V的差分信号。单端输入信号接到不同放大器的两个相反的输入上可以驱动差分放大器,放大器可选用双通道放大器AD8056。通常为保护AD9224不受过电压的影响,应当在放大器的输出端和AD的输入之间加一个接地二极管。如果放大器和AD9224用同样的正电源,那么,AD就不会受到过电压的影响。