由于转换器技术的改进,准确高速解析极高中频(IFs)信号的要求也随之提高。这带来了两大难题:一个是转换器设计本身,另一个是将信号耦合到转换器的前端设计。即使转换器本身设计出色,前端设计也必须能够确保信号质量。
高频高速转换器设计在众多应用都有涉及,无线基础设施和仪器仪表更是推动了转换器的跨领域发展。这些应用需要12至16位分辨率的100Msample / s+高速转换器。(“宽频带”表示大于100MHz的信号带宽,频率范围为1GHz以上)。
前端设计背景知识
“前端”指网络或耦合电路(图1),它把信号链(通常是放大器、增益模块或调谐器)的最后一级与转换器的模拟输入相连。假设前面的信号链电路都有适当的带宽,支持频率解析。
最后一级,或称前端电路,也需要有适当的带宽,但不限于此。前端电路必须有高线性度,平衡性良好,并妥善地布设于印刷电路板(PCB),以保持信号正常。否则转换器会拾取前端电路产生的非线性信号,在目标频率中表现为失真和噪声。因此,前端网络必须精心设计,才能满足任意高速、高分辨率转换器的要求。
前端电路通常分为有源和无源两类。有源前端电路使用放大器或“增益模块”将信号驱动到转换器的模拟输入。只要选择合适的放大器,前端电路一般比较容易设计。但是,设计要求极高频率时,放大器往往性能有限,其非线性度最多达到200MHz。事实上,一些宽频带放大器的可用带宽大于200MHz,但通常功耗较高。
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