4 如何使用 ADC3669

在我们的示例中，我们使用 16 位双通道 ADC3669 来进行 1.5Ghz 模拟采样带宽的宽带前端匹配设计。该示例还使用了 Mini-Circuits 的 TCM2-33WX+ 平衡-非平衡变压器，该变压器具有 3GHz 的带宽和较低的插入损耗，相比于其他更容易匹配的高成本平衡-非平衡变压器来说，这款变压器的性价比更高。此外，相比其他同频率范围的低成本变压器，该变压器具有非常好的相位不平衡性能，小于 5 度。

使用图 3 中的通用电路，定义匹配时所需的元件不是纯阻性元件。在这种情况下，我们将使用电阻器 (R)、内部寄生电容 (C) 和电感器 (L)（R2、R3 和 R6）的组合方案；请参阅图 4。

图 4 最终确定的无源网络匹配。

PCB 寄生效应仍然是一个问题，因此需要在您的电路板上测试几个不同的迭代版本。

获取平衡-非平衡变压器和 ADC 的两组 S 参数（如果有），并使用您喜欢的仿真软件。使用图 3 中给定的匹配网络格式，并对 R2、R3 和 R4 采用以下两种方法之一：

• 衰减器方法（R2、R3 和 R4 分别约为 8.6Ω、140Ω 和 8.6Ω），将提供 3dB 的衰减。要了解有关此方法的更多信息，请参阅 Electronic Products 杂志上的文章“揭示射频转换器模拟输入的满量程奥秘”。
• 分别针对 R2、R3 和 R4 的 R、C 和 L 方法，有助于使用 L 作为最后一个元件来抵消 ADC 的 C。这种方法可以使带宽趋于平坦，从而使平衡-非平衡变压器在其额定带宽内发挥性能。不过，这种方法需要一定的迭代。

此方法的目标是不使用有损耗的衰减器。因此，要获得 R、C 和 L 方法的更多背景信息，请参见 图 5、图 6 和 图 7，了解在网络中改变 L、C 和 R 的作用（参见图 4），以及它们在定义最终带宽和网络匹配方面的作用。

图 5 展示了在保持其他元件值不变的情况下，改变 L 值对带宽的影响。可以看到，随着 L 值的增加，带宽会逐渐减小。这意味着 L 值对 ADC 的 C 产生了不利的反应性效应。

图 5 通带平坦度响应与不同 R4 位置的 L 值。

图 6 展示了在保持其他元件值不变的情况下，改变 C 值对带宽的影响。可以看到，随着 C 值的减小，带宽缓慢提高，但带宽平坦度有所下降。这意味着 C 值对平衡-非平衡变压器在频率范围内的回波损耗产生了反应性效应。这些电容器有助于保持平衡-非平衡变压器的带宽与频率。

图 6 通带平坦度响应与不同 R3 位置的 C 值。

图 7 展示了在保持其他元件值不变的情况下，改变 R 值对带宽的影响。可以看到，随着 R 值的增加，带宽缓慢提高，但平坦度有所下降，或者在带宽响应中出现峰值。R 值的影响几乎与 L 值相同，因此保持了平衡-非平衡变压器和 ADC 所需的阻抗匹配。

图 7 通带平坦度响应与不同 R2 位置的 R 值。

仿真 R、C 和 L 方法将为您提供一个良好的起点，使用仿真软件中的“调整”功能，可以看到每个元件在网络匹配中的作用。确定一些合适的初始值，有助于在需要的情况下迭代和完善匹配时，明确应采用的方向。

在匹配设计过程中，对转换器的应用带宽进行交流性能扫描，可以洞察性能的动态变化，确保 ADC 没有出现任何问题。

图 8展示了使用我们描述的方法，将输入网络匹配到 1.5Ghz 时，测得的 ADC3669 带宽内的交流性能（SNR 和无杂散动态范围 [SFDR]）。

图 8 最终匹配网络的交流性能 (SNR/SFDR) 与频率间的关系。