16位10 MS/s ADC AD7626的單端轉(zhuǎn)差分高速驅(qū)動(dòng)電路

電路功能與優(yōu)勢(shì)

圖1所示電路可將高頻單端輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為平衡差分信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)16位10 MS/s PulSAR?ADCAD7626。該電路采用低功耗差分放大器ADA4932-1來(lái)驅(qū)動(dòng)ADC，最大限度提升 AD7626的高頻輸入信號(hào)音性能。此器件組合的真正優(yōu)勢(shì)在于低功耗、高性能。

AD7626具有突破業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)性能，在10 MS/s下信噪比為91.5 dB，實(shí)現(xiàn)16位INL性能，無(wú)延遲，LVDS接口，功耗僅有136 mW。AD7626使用SAR架構(gòu)，主要特性是能夠以10 MS/s無(wú)延遲采樣，不會(huì)發(fā)生流水線式ADC常有的“流水線延遲”，同時(shí)具備出色的線性度。

ADA4932-1具有低失真(10 MHz時(shí) 100 dB SFDR)、快速建立時(shí)間(9 ns達(dá)到 0.1%)、高帶寬(560 MHz，-3 dB，G=1)和低電流（9.6 mA）等特性，是驅(qū)動(dòng) AD7626的理想選擇。它還能輕松設(shè)定所需的輸出共模電壓。

該組合提供了業(yè)界領(lǐng)先的動(dòng)態(tài)性能并減小了電路板面積：AD7626采用 5 mm×5mm、32引腳 LFCSP封裝，ADA4932-1采用 3 mm×3 mm、16引腳 LFCSP封裝），AD8031采用5引腳SOT23封裝。

電路描述

采用差分放大器成功驅(qū)動(dòng)ADC需要正確平衡差分放大器的各端。

圖1顯示了ADA4932-1、AD7626和相關(guān)電路的原理圖。在使用的測(cè)試電路中，信號(hào)源之后配置有2.4 MHz帶通濾波器。該帶通濾波器能抑制2.4 MHz信號(hào)的諧波，并確保只有目標(biāo)頻率的信號(hào)能夠通過(guò)并由ADA4932-1和AD7626進(jìn)行處理。

本例中信號(hào)源的特性阻抗為50 Ω，通過(guò)帶通濾波器交流耦合到ADA4932-1。將信號(hào)源施加于ADA4932-1的正輸入時(shí)，要求信號(hào)源也以50 Ω正確端接(通常情況下任何源阻抗均可)。選中端接電阻R2，以使R2與ADA4932-1輸入阻抗的并聯(lián)組合等于50 Ω。ADA4932-1輸入阻抗（觀察電阻R3）的計(jì)算公式如下：

其中 RG=R3=R5=499 Ω,RF=R6=R7=499 Ω。 因此，本電路的輸入阻抗 RIN約為 665 Ω，與 R2的電阻 53.6 Ω并聯(lián)后為50 Ω（即輸入源阻抗）。為使ADA4932-1的兩個(gè)輸入端保持適當(dāng)平衡和對(duì)稱，與輸入源阻抗等效的戴維南阻抗和端阻抗必須添加到反相輸入端。在這種情況下，就涉及到濾波器的交流特性。

如圖1所示，戴維南等效網(wǎng)絡(luò)顯示在ADA4932-1的反相輸入端。頻率為2.4 MHz時(shí)，此電路性能得到優(yōu)化。C1和R4串聯(lián)組合后，與電阻R1并聯(lián)。頻率為2.4 MHz時(shí)，C1和R4的復(fù)合串聯(lián)組合等于 55.6 Ω。與 R1并聯(lián)的55.6 Ω阻抗與戴維南等效電路在同相輸入端的輸入阻抗只有幾歐姆之差。兩個(gè)輸入的匹配可確保輸出對(duì)稱、均衡且經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)最低失真。

有關(guān)單端輸入端接方法的詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)參閱應(yīng)用筆記 AN-1026“高速差分 ADC驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)考慮”。此外，ADI公司DiffAmpCalcuatorTM設(shè)計(jì)工具大大簡(jiǎn)化了這一操作，并針對(duì)與差分放大器設(shè)計(jì)有關(guān)的其他問(wèn)題提供了獨(dú)到見(jiàn)解。