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　　電路描述

　　現(xiàn)代高速ADC通常由差分放大器驅(qū)動(dòng)，以獲得最佳性能。典型差分驅(qū)動(dòng)器在增益小于等于2時(shí)可獲得最佳交流性能，并且在單電源應(yīng)用中，滿量程輸入信號(hào)頻率超出ADC驅(qū)動(dòng)器的輸入共模電壓范圍。

　　為了避免使用差分放大器時(shí)的共模電壓?jiǎn)栴}，必須仔細(xì)分析電路。針對(duì) ADA4930-1 差分驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)公式與分析可在其數(shù)據(jù)手冊(cè)內(nèi)找到；而ADI公司的差分放大器計(jì)算器（ DiffAmpCalc設(shè)計(jì)工具） 允許以節(jié)點(diǎn)分析的方式對(duì)電路進(jìn)行完整分析，并將結(jié)果以圖形格式表示。

　　圖1中的電路使用 ADA4930-1因?yàn)樗茉诓捎?3.3 V單電源的情況下輸出0.9 V的共模電壓（VOCM），該共模電平最為適合1.8 V ADC，如 AD9265。

　　為了優(yōu)化噪聲性能并盡可能減少其對(duì)信納比（SINAD）的負(fù)面影響，選用的 RFx值為249Ω。然后，使用 DiffAmpCalc 軟件設(shè)計(jì)工具，測(cè)得VIN至差分輸出電壓（VOD）的增益為0.511，從而確定RGx和RTx值。

　　圖1中的輸入信號(hào)來源于50ΩRF，并驅(qū)動(dòng)帶通濾波器。為了保持差分放大器源阻抗平衡，將0.1μF交流耦合電容與49.9Ω電阻串聯(lián)，然后連接至未使用的輸入，如圖1所示。該電容的阻抗足夠低，可用作70 MHz中心頻率的交流短路信號(hào)。

　　采用3.3 V單電源并用于 ADA4930-1的輸入共模電壓范圍為0.3 V至1.2 V。兩個(gè)輸入共模電阻RCM1和RCM2連接差分放大器輸入引腳和基準(zhǔn)電壓 VREF1 與 VREF2確保滿量程雙極性輸入信號(hào)下的輸入共模電壓不低于0.3 V。

　　若沒有共模偏置電阻，則 ADA4930-1的輸入共模電壓低于 0.3 V，采用滿量程信號(hào)時(shí)會(huì)發(fā)生削波。

　　為方便起見，VREF1 和 VREF2分別連接 3.3 V單電源VCC與3.3 V電源的連接可提升標(biāo)稱輸入共模電壓，以適應(yīng)輸入信號(hào)擺幅。計(jì)算共模電阻的技巧可參見 ADA4930-1數(shù)據(jù)手冊(cè)。

　　將小數(shù)值緩沖器電阻與差分放大器的輸出串聯(lián)使用是非常普遍的做法。這樣做可以最大程度降低高頻峰值，并將放大器輸出與濾波器電容隔離。在圖1所示電路中，這些值為25Ω。

　　3極點(diǎn)巴特沃茲低通濾波器有助于滾降二階和三階諧波，并降低ADC輸入噪聲。選擇奇數(shù)階濾波器，以便使最終濾波器電容與AD9265的輸入電容并聯(lián)。

　　巴特沃茲濾波器針對(duì)100MHz的截止頻率、50Ω的輸入阻抗和1Ωk的輸出阻抗而設(shè)計(jì)。濾波器元件值四舍五入至標(biāo)準(zhǔn)值，并進(jìn)一步優(yōu)化，以獲得最佳系統(tǒng)性能。

　　選擇10Ωk電阻與ADC輸入并聯(lián)，其數(shù)值盡可能大，以便盡量減少信號(hào)路徑上的衰減。 ADA4930-1與 AD9265距離很近，可最大程度降低70 MHz時(shí)的傳輸線路效應(yīng)。因此，未采用驅(qū)動(dòng)器輸出與ADC輸入間的傳統(tǒng)端接方式。

　　驅(qū)動(dòng) AD9265時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意不要過驅(qū)ADC輸入。 ADA4930-1采用3.3 V電源時(shí)的最大輸出為1.74 V，該值位于 AD9265的最大輸入電壓規(guī)格內(nèi)。

　　共模電壓分析

　　圖2顯示輸入適當(dāng)數(shù)值至DiffAmpCalc工具后，設(shè)計(jì)的基本切入點(diǎn)。注意，輸入信號(hào)為1.4 V p-p，因此+IN和?IN輸入的信號(hào)低至0.305 V。較大的信號(hào)會(huì)造成削波，如圖3所示。

　　解決問題的方法之一是添加一個(gè)負(fù)電源，但由于不能超出5.5 V最大電源電壓，因此不能使用±3.3 V電源。雖然可以采用一個(gè)+3.3 V、?1 V雙電源系統(tǒng)，但這并不方便，而且會(huì)增加功耗。

　　如圖1所示，加入的兩個(gè)RRCMx電阻便是理想的解決方案，并且通過887Ω電阻可將 ADA4930-1上的標(biāo)稱共模電壓從0.489 V上升至0.860 V。+IN和?IN輸入的最大負(fù)擺幅和正擺幅現(xiàn)在分別是0.61V和1.11V，位于0.3V至1.2V的允許范圍內(nèi)。

　　圖2.針對(duì)低電平輸入信號(hào)的DiffAmpCalc設(shè)計(jì)分析，3.3V低電源，VOCM=0.9V

　　圖3.針對(duì)滿量程輸入信號(hào)的DiffAmpCalc設(shè)計(jì)分析，3.3V電源，VOCM=0.9V，顯示削波影響