可編程能力使高速ADC實(shí)現(xiàn)更多特性并進(jìn)行性能折衷

　　這些特性可以在發(fā)生問題時(shí)節(jié)省大量板級(jí)調(diào)試的時(shí)間和費(fèi)用。要看清楚LVDS接收器件要求的電壓值。因?yàn)槊繅K板都是不同的，你可能需要對(duì)ADC編程以便調(diào)整LVDS輸出電平。這可以在電路板信號(hào)丟失被表征和考慮后，在LVDS接收端來維持允許的范圍。

　　內(nèi)置測(cè)試模型

　　ADS*5提供了多種內(nèi)置的測(cè)試模型，可以在沒有模擬輸入源的時(shí)候使用。這些模型可以在初始電路板調(diào)試時(shí)用來考察ADC和FPGA之間的時(shí)序關(guān)系，以便確定FPGA接口處正確的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)關(guān)系。這能確保有良好的時(shí)序(時(shí)序通?？梢栽贔PGA LVDS輸入信號(hào)中調(diào)整)。

　　與提供模擬信號(hào)相比，使用內(nèi)置練習(xí)模型的一個(gè)好處是模型具有一致性，因此可以排除模擬源帶來的任何誤差問題，使實(shí)驗(yàn)具有可重復(fù)性，也更容易建立。練習(xí)模型也可以在電路板制造與測(cè)試過程中用作電路板功能測(cè)試的一部分。

　　信號(hào)增益、SNR和SFDR

　　可編程性不僅僅能解決板級(jí)互連問題，一些特性還可以用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能折衷。舉例來說，ADS*5也有內(nèi)部模擬輸入信號(hào)增益功能，允許犧牲SNR來提高SFDR，或只是降低模擬輸入幅度。

　　ADS*5既有粗略增益調(diào)整也有精細(xì)增益調(diào)整。在這兩種情況下，模擬輸入電壓值必須至少要減去ADC中所選取的增益值。這樣可以保持ADC的輸入電壓范圍，避免讓數(shù)字輸出字飽和或削減。因此，如果你想使用ADC中的增益設(shè)置進(jìn)行開發(fā)，最好要在ADC之前的模擬電路中就計(jì)劃減少板級(jí)模擬輸入信號(hào)的電平。

　　從圖3和圖4可以看出，折衷在輸入信號(hào)電平和使用兩種不同增益調(diào)整方法導(dǎo)致的失真(或這里特指的SFDR)之間是顯而易見的。這個(gè)特性可用來獲得多重對(duì)象。對(duì)于能利用數(shù)字抽取技術(shù)恢復(fù)SNR的窄帶系統(tǒng)來說，根據(jù)涉及的輸入頻率，可以通過降低轉(zhuǎn)換器中的SNR來改善SFDR。

　 　圖3：使用精細(xì)增益控制時(shí)SFDR與輸入頻率的對(duì)比。

　　 圖4：使用粗略增益控制時(shí)SFDR與輸入頻率的對(duì)比

　　另外，通過允許更小的輸入信號(hào)進(jìn)入ADC，同時(shí)仍保持來自ADC的全刻度代碼，驅(qū)動(dòng)ADC的模擬電路就可能改善失真，并為放大器和ADC整合電路創(chuàng)建更好的SFDR。

　　可以在創(chuàng)建原型的階段就使用這個(gè)特性，以便確定輸入信號(hào)電平的最佳組合，從而無需設(shè)計(jì)多塊電路板就能取得最佳的系統(tǒng)失真。可以在系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)地進(jìn)行增益調(diào)整，并一道使用自動(dòng)增益控制(AGC)來恢復(fù)盡可能多的動(dòng)態(tài)范圍。還可以通過一個(gè)封裝引腳實(shí)現(xiàn)粗略的3.5dB增益設(shè)置，以便用于那些沒有SPI但想要調(diào)整ADC增益的應(yīng)用，附加的內(nèi)部寄存器子集也是如此。

　　圖5和圖6給出了信號(hào)-噪聲及失真比(SINAD)，以及與A/D轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部增益設(shè)置有關(guān)的SNR減少的情況。

　　 圖5：使用精細(xì)增益控制時(shí)SINAD與輸入頻率的對(duì)比

　　 圖6：使用粗略增益控制時(shí)SNR與輸入頻率的對(duì)比

　　由于高速A/D轉(zhuǎn)換器的可編程性越來越強(qiáng)，它們對(duì)用戶的友好程度也越來越高。對(duì)那些厭煩SPI方法或編程的傳統(tǒng)模擬硬件設(shè)計(jì)師來說，該ADC仍可以使用默認(rèn)的設(shè)置，直接簡(jiǎn)單的忽略掉其可編程特性。

　　高速ADC是模擬和數(shù)字硬件之間的橋梁，它經(jīng)常由全數(shù)字或全模擬硬件設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)。此時(shí)，數(shù)字硬件設(shè)計(jì)師更容易接受其可編程特性，但它也可以幫助那些無法正確建立數(shù)字時(shí)序或信號(hào)完整性的模擬硬件設(shè)計(jì)師節(jié)省寶貴的時(shí)間。