改善無源寬帶ADC前端網(wǎng)絡的設計

　　把公式7代入公式3，并再次運用公式14的三角恒等式。我們看到公式8中，此時二次諧波與幅度K1和K2的平方之差成正比，即：

　　相位不平衡

　　假設現(xiàn)在兩個輸入信號之間相位不平衡，沒有幅度不平衡。則k1 = k2，Φ≠0 :

　　把公式10代入公式3，簡化得到公式17。從公式17我們看到，二次諧波幅值與幅度K的平方成正比:

　　比較公式15和公式18可看出，二次諧波幅值受相位不平衡的影響比受幅度不平衡的影響更嚴重。相位不平衡狀態(tài)下，二次諧波與k1的平方成正比。幅度不平衡狀態(tài)下，二次諧波與K1和K2的平方之差成正比。由于K1和K2值大約相等，此差值較小。

高階匝數(shù)比或阻抗比變壓器的耐不平衡性較差。如果無法找到“合適的”變壓器，應用的線性也有問題的話，請嘗試使用多個級聯(lián)變壓器或巴倫。增加一個變壓器后，二次諧波失真通常會減少，因為第二個變壓器會發(fā)揮作用，重新平衡之前第一個變壓器從單端轉換為差分的信號。

　　某些情況下，可用兩三個變壓器，協(xié)助在高頻率下更充分地將單端信號轉換為差分信號（圖4）。該方法的缺點是電路板空間增加、成本提高、插入損耗（即高投入驅動能力）增大。新款高頻變壓器現(xiàn)已上市。安倫公司（Anaren）的專利設計采用無核心拓撲結構，允許只采用單一設備的千兆區(qū)域帶寬擴展。

圖4. 對于單端轉差分應用，可在各種配置中采用多個變壓器?！?/p>

并非所有的變壓器制造商會使用同樣的方法，即使數(shù)據(jù)手冊規(guī)格明顯類似，相同情況下變壓器的運行情況可能也會不同。為前端設計選擇變壓器的最佳途徑是收集并了解考慮范圍內變壓器的所有規(guī)格，并索取制造商數(shù)據(jù)手冊中沒有說明的其它主要數(shù)據(jù)項。或者，也可使用網(wǎng)絡分析儀來衡量變壓器的性能。

　　寬頻帶的考慮因素

　　了解變壓器及其技術規(guī)格，對弄清前端電路究竟如何運行很有幫助。本質上講，設計寬頻帶網(wǎng)絡時，其他三個指標也需要加以考慮：帶寬、匹配情況和PCB（印刷電路板）布局本身。每個指標都很重要，對實現(xiàn)前端電路所需的最佳性能都有舉足輕重的作用。

　　雖然變壓器有規(guī)定的帶寬，但是前端電路設計可以限制實際提供帶寬，因為PCB固有的和ADC內部寄生效應往往會使變壓器提早滾降。即使選擇了適當?shù)淖儔浩鲙?，有些設計可能也需要比實際測量值更高的帶寬。從轉換器的角度來看，仍有大量的帶寬。但是，從前端電路設計來看，根據(jù)所用的拓撲結構，帶寬可能有限或需要擴展。

　　一種擴展變壓器帶寬的方法是：各路轉換器模擬輸入（圖5）配置低Q值電感器或高頻鐵氧體磁珠(LS)。通帶平坦度可以改變，但需要運用這項技術重新*估。 圖5b 顯示不同值電感器與帶寬的結果?；€結果中，不存在L S。

圖5. 與轉換器的模擬端串聯(lián)的低Q電感或高頻鐵氧體磁珠可擴展帶寬(a)。不過，這也會影響通帶紋波(b)。“基線”測量時無電感。