I/Q调制器ADL5375与双通道、1 GSPS高速DAC AD9779A实现接口

电路功能与优势

本文所述电路可以在I/Q调制器 ADL5375 与高速DACAD9779A 之间提供一种简单有效的接口。由于ADL5375与AD9779A具有相同的偏置电平和相似的高信噪比（SNR），因而二者可实现良好匹配。利用匹配的500 mV偏置电平，可实现“无缝”接口，且无需使用电平转换网络，相应地也不会因增添元件而增加噪声和插入损耗。加入限幅电阻（RSLI、RSLQ）可以适当调整DAC摆幅，同时分辨率或0.5 V偏置电平则不受影响。各器件的高信噪比使整个电路保持高信噪比。

 

图1. AD9779A与ADL5375之间的接口，利用50 Ω接地电阻为ADL5375-05基带输入提供500 mV直流偏置电压（原理示意图）

电路描述

ADL5375用于以最少的元件与ADI公司TxDAC®系列转换器（AD97xx）实现接口，其基带输入要求采用500 mV的直流共模偏置电压。AD9779A每路输出的摆幅为0 mA至20 mA，因此在各DAC输出处配置一个50 Ω接地电阻，便可提供所需的500 mV直流偏置电压。仅配置四个50 Ω电阻时，每个引脚上的电压摆幅为1 V峰峰值，这使得每个输入对上的差分电压摆幅为2 V峰峰值。

在接口中增加电阻RSLI和RSLQ之后，可以减小DAC的输出摆幅，而DAC分辨率则不受影响。如图1所示，该电阻配置在差分对两侧之间，用作分流电阻，具有减小交流摆幅的作用，但不会改变已由50 Ω电阻确立的直流偏置电压。

该交流限幅电阻值根据所需的交流电压摆幅来选择。所示为使用50 Ω偏置设置电阻时，限幅电阻与其产生的峰峰值交流摆幅之间的关系。请注意，ADI公司的所有I/Q调制器均在其基带输入上提供相对较高的输入阻抗（通常大于1 kΩ）。因此，I/Q调制器的输入阻抗将不会影响DAC输出信号的量程。

 

图2. 使用50 Ω偏置设置电阻时，交流限幅电阻与峰峰值电压摆幅之间的关系

驱动调制器时，一般需要用低通滤波器对DAC输出进行滤波，以便消除镜像频率。以上接口非常适合接入这种滤波器。低通滤波器可以插入在直流偏置设置电阻与交流限幅电阻之间，这样可确定滤波器的输入与输出阻抗。

图3为一个模拟滤波器示例，它采用一个三阶椭圆滤波器，其3 dB频率为10 MHz。输入与输出阻抗匹配有助于简化滤波器设计，因此所选分流电阻为100 Ω；对于0 mA至20 mA DAC满量程输出电流，该电阻可产生1 V峰峰值差分交流摆幅。此滤波器的模拟频率响应曲线如图4所示。在实际应用中，用标准值元件，再配合I/Q调制器的输入阻抗（2900 kΩ，与几pF输入电容并联）会略微改变其频率响应特性。

 

图3. DAC调制器与10 MHz、三阶、低通滤波器接口（计算得出的器件值）

 

图4. DAC调制器与10 MHz、三阶贝塞尔滤波器接口的模拟频率响应曲线

ADL5375的所有电源引脚都必须连至同一5 V电源。相同名称的相邻引脚可以连在一起，并通过0.1 μF电容接到一个大面积地层去耦。这些电容应尽可能靠近器件。电源电压的范围为4.75 V至5.25 V。

COM1引脚、COM2引脚、COM3引脚和COM4引脚应通过低阻抗路径连至同一接地层。封装下侧的裸露焊盘也应焊接至低热阻抗和电阻抗接地层。如果接地层跨越电路板上的多层，则这些层应利用裸露焊盘下面的9个过孔拼接在一起。应用笔记AN-772 详细讨论了LFCSP_VQ的热接地和电接地。

常见变化

利用本文所描述的接口，可以将任何具有0 mA至20 mA对地参考输出电流的TxDAC转换器与任何具有0.5 V输入偏置电平的I/Q调制器进行接口。对于零中频应用，AD9783 双通道DAC可提供LVDS接口，而CMOS驱动的双通道DACAD9788 则可以为I/Q调制器产生高分辨率复合中频输入。ADL5370/ADL5371/ADL5372/ADL5373/ADL5374 系列I/Q调制器提供窄带操作，具有高输出1 dB压缩点和OIP3，而 ADL5375 则在400 MHz至6 GHz范围内提供宽带高性能操作。ADL5385 I/Q调制器采用一个2 × LO，工作频率范围为50 MHz至2.2 GHz。