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越快越好：GSPS ADC實(shí)現(xiàn)寬帶寬RF數(shù)字化儀

本文討論即將來(lái)臨的3.3V控制器局域網(wǎng) (CAN) 收發(fā)器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，敬請(qǐng)關(guān)注。
關(guān)鍵字： ADC GSPS RF 數(shù)字化儀 201508

ADC原理

　　導(dǎo)讀：ACD又稱模數(shù)轉(zhuǎn)換器，是將模擬連續(xù)變化信號(hào)變換為數(shù)字離散信號(hào)的新型電子元件。小編帶大家了解ADC的原理，究其竟是如何將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的。 ADC原理——什么是ADC 　　將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電路，稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器(簡(jiǎn)稱ADC)，A/D轉(zhuǎn)換的作用是將時(shí)間連續(xù)、幅值也連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為時(shí)間離散、幅值也離散的數(shù)字信號(hào)，因此，A/D轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過(guò)取樣、保持、量化及編碼4個(gè)過(guò)程。在實(shí)際電路中，這些過(guò)程有的是合并進(jìn)行的，例如，取樣和保持，量化和編碼往往都是在轉(zhuǎn)換過(guò)
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運(yùn)算放大器使用的6個(gè)注意事項(xiàng)

　　運(yùn)算放大器是作為最通用的模擬器件，廣泛用于信號(hào)變換調(diào)理、ADC采樣前端、電源電路等場(chǎng)合中。雖然運(yùn)放外圍電路簡(jiǎn)單，不過(guò)在使用過(guò)程中還是有很多需要注意的地方。　　1、注意輸入電壓是否超限　　圖1是ADI的OP07數(shù)據(jù)表中的輸入電氣特性的一部分，可以看到在電源電壓±15V的條件下，輸入電壓的范圍是±13.5V，如果輸入電壓超出范圍，那么運(yùn)放就會(huì)工作不正常，出現(xiàn)一些意料不到的情況。　　而有一些運(yùn)放標(biāo)注的不是輸入電壓范圍，而是共模輸入電壓范圍，如圖1-2是TI的TLC22
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ADI推出2.6 GHz ADC滿足航空航天及國(guó)防應(yīng)用

　　Analog Devices, Inc.近日宣布針對(duì)航空航天和國(guó)防應(yīng)用中的高帶寬和動(dòng)態(tài)范圍要求推出2.6 GHz ADC AD9625BBP-2.6。AD9625BBP-2.6 12位ADC兼具GHz采樣速率和75 dBc無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)性能，支持1.8 GHz Ain，完全針對(duì)滿足高級(jí)電子監(jiān)控和反監(jiān)控應(yīng)用中的頻率規(guī)劃和信號(hào)靈敏度要求而優(yōu)化，如雷達(dá)系統(tǒng)、安全通信網(wǎng)絡(luò)和電子信號(hào)監(jiān)控應(yīng)用。這款新型轉(zhuǎn)換器提供錫鉛(SnPb)封裝，通過(guò)采用替代封裝材料解決了易受錫須影響而導(dǎo)致性能下降和成本上升的問(wèn)題
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TI推出業(yè)內(nèi)速度最快的16位ADC、四通道14位ADC以及數(shù)字可變?cè)鲆娣糯笃? 可為寬帶設(shè)備提供最高性能

　　日前，德州儀器 (TI) 宣布推出業(yè)界首款16位1 GSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) ADS54J60，這也是業(yè)內(nèi)首例在1 GSPS 采樣速率下實(shí)現(xiàn)超過(guò)70 dBFS信噪比 (SNR) 的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。另外，TI 還推出了最高密度的四通道14位500 MSPS 數(shù)轉(zhuǎn)換器——ADS54J54。為了優(yōu)化信號(hào)鏈，TI 的新型LMH6401 4.5 GHz全差分?jǐn)?shù)字可變?cè)鲆娣糯笃?(DVGA) 提供了最寬的帶寬和DC耦合，并實(shí)現(xiàn)了低頻和高頻信號(hào)采集，此外，還不受 AC 耦合型系統(tǒng)
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高速ADC設(shè)置共模輸入范圍

　　輸入共模電壓范圍(Vcm)對(duì)于包含了基帶采樣和高速ADC的通信接收機(jī)設(shè)計(jì)非常重要，尤其是采用直流耦合輸入、單電源供電的低壓電路。對(duì)于單電源供電電路，饋送到放大器和ADC的輸入信號(hào)應(yīng)該偏置在Vcm范圍以內(nèi)的直流電平，能夠消除放大器和ADC設(shè)計(jì)的一大屏障，因?yàn)椴槐卦?V保持低失真和高線性度。　　直接下變頻結(jié)構(gòu)的無(wú)線通信接收機(jī)通常采用差分、直流耦合方式與ADC連接。這種電路包含一個(gè)零中頻(ZIF)結(jié)構(gòu)，具有一個(gè)RF正交解調(diào)器和雙通道基帶ADC。ZIF電路省去了多級(jí)IF下變頻器和SAW濾波器，因而受到了普
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12位高速ADC存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　1 AD9225的結(jié)構(gòu) 　　AD9225是ADI公司生產(chǎn)的單片、單電源供電、12位精度、25Msps高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器,片內(nèi)集成高性能的采樣保持放大器和參考電壓源。AD9225采用帶有誤差校正邏輯的四級(jí)差分流水結(jié)構(gòu),以保證在25Msps采樣率下獲得精確的12位數(shù)據(jù)。除了最后一級(jí),每一級(jí)都有一個(gè)低分辨率的閃速A/D與一個(gè)殘差放大器(MDAC)相連。此放大器用來(lái)放大重建DAC的輸出和下一級(jí)閃速A/D的輸入差,每一級(jí)的最后一位作為冗余位,以校驗(yàn)數(shù)字誤差,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。　　　　圖
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高速ADC電源設(shè)計(jì)方案

　　當(dāng)今許多應(yīng)用要求高速采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)具有12位或以上的分辨率，以便用戶能夠進(jìn)行更精確的系統(tǒng)測(cè)量。遺憾的是，更高的分辨率也意味著系統(tǒng)對(duì)噪聲更加敏感。系統(tǒng)分辨率每提高一位，例如從12位提高到13位，系統(tǒng)對(duì)噪聲的敏感度就會(huì)提高一倍。因此，對(duì)于ADC設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須考慮一個(gè)常常被遺忘的噪聲源——系統(tǒng)電源。ADC是敏感器件，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)手冊(cè)所述的最佳額定性能，應(yīng)當(dāng)同等看待模擬、時(shí)鐘和電源等所有輸入端。噪聲來(lái)源眾多，形式多樣，噪聲輻射會(huì)影響性能。　　當(dāng)今電子業(yè)界的時(shí)髦概念是新
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副邊變壓器端接提升高速ADC的增益平坦度

　　正確選擇輸入網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)于高速ADC的驅(qū)動(dòng)和輸入網(wǎng)絡(luò)的平衡至關(guān)重要(參考應(yīng)用筆記：“正確選擇輸入網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化高速ADC的動(dòng)態(tài)性能和增益平坦度”)。　　在較高IF應(yīng)用中，端接電阻的位置非常重要。交流耦合輸入信號(hào)可以在變壓器的原邊或副邊端接，具體取決于系統(tǒng)對(duì)高速ADC增益平坦度和動(dòng)態(tài)范圍的要求。寬帶變壓器是一個(gè)常用元件，能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)，提供了一種快速、便捷的解決方案。　　原邊端接　　本文以MAX1124 (Maxim近期推出的250MHz、1
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減少高速ADC系統(tǒng)中的數(shù)字反饋

　　消除模數(shù)轉(zhuǎn)換鏈路中的數(shù)字反饋可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。在把數(shù)字輸出與模擬信號(hào)鏈路及編碼時(shí)鐘隔離開(kāi)來(lái)的板級(jí)設(shè)計(jì)過(guò)程中，即使在極為謹(jǐn)慎的情況下，模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 輸出頻譜中也有可能觀察到某些數(shù)字反饋的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器動(dòng)態(tài)范圍性能的下降。盡管良好的布局可以幫助減輕耦合回模擬輸入的數(shù)字噪聲的影響，但是這種辦法也許不足以消除數(shù)字反饋這個(gè)問(wèn)題。本文解釋了數(shù)字反饋，并討論了一種新的創(chuàng)新性 ADC，這種 ADC 內(nèi)置了一些功能，在良好設(shè)計(jì)的布局也許不足以解決問(wèn)題的情況下，這些功能可用來(lái)克服數(shù)字反饋。　　數(shù)字反饋
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3GSps超高速ADC系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決方案

　　包含千兆采樣率ADC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)遇到許多復(fù)雜情況。面臨的主要挑戰(zhàn)包括時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)、模擬輸入級(jí)和高速數(shù)字接口。本文探討了如何才能克服這些挑戰(zhàn)，并給出了在千兆赫茲的速度下進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化的方法。在討論中，時(shí)鐘設(shè)計(jì)、差分輸入驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)、數(shù)字接口和布局考慮都是十分復(fù)雜的問(wèn)題。本文中的參考設(shè)計(jì)將采用ADC083000/B3000。　　時(shí)鐘源是高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中最重要的子電路之一。這是因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)精度會(huì)直接影響ADC的動(dòng)態(tài)性能。為了將這種影響最小化，ADC的時(shí)鐘源必須具有很低的定時(shí)抖動(dòng)或相位噪聲。如果在選擇
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如何挑選一個(gè)高速ADC

　　高速ADC的性能特性對(duì)整個(gè)信號(hào)處理鏈路的設(shè)計(jì)影響巨大。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師在考慮ADC對(duì)基帶影響的同時(shí)，還必須考慮對(duì)射頻(RF)和數(shù)字電路系統(tǒng)的影響。由于ADC位于模擬和數(shù)字區(qū)域之間，評(píng)價(jià)和選擇的責(zé)任常常落在系統(tǒng)設(shè)計(jì)師身上，而系統(tǒng)設(shè)計(jì)師并不都是ADC專家。　　還有一些重要因素用戶在最初選擇高性能ADC時(shí)常常忽視。他們可能要等到最初設(shè)計(jì)樣機(jī)將要完成時(shí)才能知道所有系統(tǒng)級(jí)結(jié)果，而此時(shí)已不太可能再選擇另外的ADC。　　影響很多無(wú)線通信系統(tǒng)的重要因素之一就是低輸入信號(hào)電平時(shí)的失真度。大多數(shù)無(wú)線傳輸?shù)竭_(dá)ADC的信號(hào)
關(guān)鍵字： ADC CMOS

一種用于高速ADC的采樣保持電源電路的設(shè)計(jì)

　　近年來(lái)，隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。因此對(duì)作為模擬和數(shù)字系統(tǒng)之間橋梁的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的性能也提出了越來(lái)越高的要求。低電壓高速ADC在許多的電子器件的應(yīng)用中是一個(gè)關(guān)鍵部分。由于其他結(jié)構(gòu)諸如兩步快閃結(jié)構(gòu)或內(nèi)插式結(jié)構(gòu)都很難在高輸入頻率下提供低諧波失真，因此流水線結(jié)構(gòu)在高速低功耗的ADC應(yīng)用中也成為一個(gè)比較常用的結(jié)構(gòu)。　　作為流水線ADC前端的采樣保持電路是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊電路之一。設(shè)計(jì)一個(gè)性能優(yōu)異的采樣保持電路是避免采樣歪斜(timing skew)最直
關(guān)鍵字： ADC 采樣保持

PCB層級(jí)中時(shí)序交錯(cuò)式超高速ADC解決方案

　　運(yùn)用時(shí)序交錯(cuò)式類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(timeinterleavedADC)在每秒高達(dá)數(shù)十億次的同步取樣類比訊號(hào)是一個(gè)技術(shù)上的挑戰(zhàn)，除此之外，對(duì)於混合訊號(hào)電路的設(shè)計(jì)也需要非常謹(jǐn)慎小心?；旧?，時(shí)序交錯(cuò)的目標(biāo)是利用轉(zhuǎn)換器數(shù)目與取樣頻率相乘而不影響解析度以及動(dòng)態(tài)的效能。　　本文將探討運(yùn)用時(shí)序交錯(cuò)式類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器時(shí)所出現(xiàn)的技術(shù)挑戰(zhàn)，并對(duì)此提供實(shí)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決方案。本文也將說(shuō)明可以解決目前已知問(wèn)題的創(chuàng)新元件的特色及設(shè)計(jì)技術(shù)。同時(shí)利用快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)計(jì)算法算出7GSPS速率及兩個(gè)轉(zhuǎn)換器晶片在「交錯(cuò)解決方案
關(guān)鍵字： PCB ADC

多片高速ADC和DAC在閉環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用

　　引言　　在當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中，復(fù)雜的控制系統(tǒng)代替人工來(lái)操作不同的機(jī)器和過(guò)程。術(shù)語(yǔ)“自動(dòng)化”指其智能化足以制定正確的過(guò)程決策從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)果的系統(tǒng)。我們這里所說(shuō)的“系統(tǒng)”是指閉環(huán)控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)依賴于輸入至控制器的傳感器數(shù)據(jù)，提供反饋，控制器據(jù)此采取措施。這些措施就是控制器輸出的變化。通過(guò)確保高性能、高可靠性工業(yè)操作，閉環(huán)控制系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代化工業(yè)4.0工廠的工業(yè)自動(dòng)化和效率至關(guān)重要。　　本文討論閉環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素，重點(diǎn)關(guān)注模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和
關(guān)鍵字： ADC DAC