副边变压器端接改善了高速ADC的增益平坦度

以下应用笔记描述了高速模数转换器（ADC）之前信号调理电路中常用的变压器的初级侧和次级端接之间的差异。本文详细介绍了这两种端接方案对专为高中频应用设计的ADC的增益平坦度和动态性能的影响。

正确选择输入网络元件对于高速模数转换器（ADC）输入网络的驱动和平衡至关重要。

在高中频应用中，端接阻抗的位置变得尤为重要。根据对增益平坦度和动态性能的要求，交流耦合输入信号可以在变压器的任一侧端接。宽带变压器是常用的组件，支持在宽频率范围内快速轻松地将单端信号转换为差分信号。

初级端接

本应用笔记选择MAX1124（Maxim最近推出的250MHz、10位高中频ADC）来演示不同的端接方案及其对ADC增益带宽和动态性能的影响。从初级侧端接配置（图1a）开始，在ADT1-1WT变压器的初级侧施加50Ω阻抗源信号。其副边通过0.1μF交流耦合电容直接连接到MAX1124的输入滤波网络（10Ω隔离电阻+ADC输入阻抗）。INP和INN上没有安装额外的输入滤波电容。在这种配置中，变压器的初级侧平衡良好，但次级侧直接进入ADC的标称4kΩ /3pF输入阻抗。次级侧的不平衡与变压器的漏感相结合，产生谐振电路，产生 450MHz 和 550MHz 之间的最大频率峰值（图 1b）。

图 1a.

图 1b.

次级端接

为了在差分驱动输入时几乎完全消除频率峰值，去掉了初级侧端接，并将50Ω源阻抗信号施加到ADT1-1WT，改为使用次级端接。在这种情况下，次级侧端接是指在变压器的顶部/底部和中心抽头之间放置两个25Ω电阻（图2a）。随后是用于交流耦合的0.1μF电容和输入滤波器网络（15Ω串联电阻+ADC的输入阻抗），现在向转换器施加一个均衡的次级侧信号。与图1的配置一样，INP和INN上没有安装额外的输入滤波电容。通过这种配置，可以完全消除450MHz至550MHz范围内的频率峰值。如果需要，可以将15Ω隔离电阻更换为30Ω电阻，从而增加更多的直流衰减。虽然这种方法使频率响应更平滑，但代价是频率带宽损失（图 2b）。

图 2a.

图 2b.

结论

本应用笔记表明，正确选择无源元件不仅在设计高速数据转换器的输入网络时起着重要作用，而且正确使用这些元件也很重要。例如，如果增益平坦度是系统中的一个重要因素，则必须注意避免转换器差分输入端的不平衡和谐振，以确保可以复制其真正的动态性能。

此外，两种配置的输入端均不使用滤波电容，这一事实可能会引起人们对INP和INN额外噪声拾取的影响的担忧。对此也进行了简要分析，导致信噪比（SNR）在0.2dB至0.5dB之间下降。只要需要宽带宽和宽频率范围内的稳定性（短：增益平坦度）以及高动态性能，大多数高中频应用可能会接受10位数据转换器噪声性能的这种相当小的下降。

审核编辑：郭婷