为了在无线通讯系统中收尾更高的数据速度以及在雷达中使用更窄的脉冲来领略近距离宗旨,对测试和测量仪器的性能和带宽提议了更高的条目。高带宽示波器和射频数字养息器等射频 (RF) 测试和测量仪器可使用射频采样模数养息器 (ADC)体育游戏app平台,对从直流到数千兆赫的信号同期进行数字化。
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射频采样ADC取代混频器与窄带ADC的成立,裁减了系统复杂性并晋升了宽带测试和测量仪器、雷达和无线收发器的性能。
筹画东说念主员时常使用与无源均衡-非均衡变压器级联的单端增益块来驱动射频采样 ADC。不外,这种形态也有短处,即适度了可收尾的性能。在本文中,咱们将沟通这些短处,并讲明射频全差分放大器 (FDA) 如何匡助您更大适度晋升射频采样 ADC 的性能。
直流耦合射频采样ADC
射频采样ADC袭取差分输入,可阻挠共模噪声和侵略并改善二阶失真。由于带宽较宽,系统筹画东说念主员使用基于变压器的无源均衡-非均衡变压器,将单端射频信号养息为差分信号,以此驱动射频采样 ADC。可是,无源均衡-非均衡变压器在低频侧的责任频率为几百千赫或几十兆赫,视其复旧的带宽而定。因此,在测试和测量仪器中使用无源均衡-非均衡变压器驱动射频采样 ADC 会适度可数字化的最低频率。
直流耦合TRF1305射频FDA可利用直流到 6.5GHz 边界的可用大信号带宽来践诺单端至差分养息,同期提供增益。图1展示了 TRF1305 射频 FDA 在直流耦合应用中驱动射频采样 ADC 的情况。射频采样 ADC 具有较窄的输入共模边界,超出此共模边界动手会裁减 ADC 性能。收获于可遴荐单电源或纯真双电源并复旧输出共模约束,TRF1305 的输出共模更容易与 ADC 的输入共模相匹配。这些功能使该放大器平庸用于直流耦合射频测试和测量仪器,举例高带宽示波器、自便波形发生器和射频数字养息器。
线性度更高
信号链中各元件的非线性会影响存在大侵略信号的情况下对小信号的检测。二阶非线性在窄带系统中无关紧迫,因为产生的非线性在宗旨频带除外,况且时常会被滤除。不外,宽带系统并非如斯。当输入信号带宽涵盖多个倍频程时,信号的二阶非线性会出现时频带内。举例,假定有一个射频采样ADC用于0.5GHz至2GHz的射频带宽。0.5GHz信号的二阶非线性发生在该频率的两倍处,即1GHz位置。不外,这个二阶非线性小于2GHz的最大宗旨频率,由于无法将其滤除,因此必须将其尽可能裁减。
射频采样 ADC 不错在其输入由均衡差分信号驱动时更大适度裁减二阶非线性。宽带无源均衡-非均衡变压器的差分输出可能具有较差的增益和相位顽抗衡,会导致信号顽抗衡和 ADC 线性性能下跌 [1]。用于在无源均衡-非均衡变压器之前放大信号的射频增益块遴荐单端动手样式,因此具有较差的二阶非线性。TRF1305 和 TRF1208 等射频 FDA 遴荐了响应技能,有助于改善差分输出的增益和相位顽抗衡。这些放大器的差分特点确保了在提供信号放大功能的同期更大适度减少二阶失真,并增强统共系统的线性度。
保护ADC不受损坏
在很多测试和测量以及航空航天和国防系统中,用户输入是未知的。这些系统的中枢射频 ADC 对高功率级别和过驱很明锐。这些 ADC 也时常具有高性能,时常是信号链中较为隐私的元件之一。因此,务必严慎筹画信号链,确保上述元件不会损坏 ADC。按照筹画,射频 FDA 在将射频采样 ADC 驱动到满量程时呈线性。
图2展示了 TRF1208 FDA 在发生 4GHz 王人集波输入过载时对应的输出富余电平。TRF1208 具有 16dB 的增益,其输出在 FDA 的输入功率约为 2dBm 时富余至 3.6Vpp。因此,通过使用射频 FDA 来驱动 ADC,自己就会在输出削波导致过载时辰适度功率。
如图3所示,在FDA和ADC之间筹画一个衰减器垫不错适度ADC引脚上的电压摆幅,保护ADC不受损坏,简化系统筹画防备事项,同期提供更多筹画纯真性。
结语
射频采样ADC的技能卓绝和现实哄骗可减少元件数目并减小电路板尺寸,从而简化射频测试和测量仪器的系统架构。专为 ADC驱动应用定制的射频FDA(举例 TRF1305)不错对直流到 6.5GHz 以上的信号进行单端至差分养息,进一步简化了系统架构。在吸收信号链中相助使用宽带射频 FDA 和射频采样 ADC,可增强系统性能,同期减少元件数目,减小电路板尺寸,并裁减系统老本。
参考良友
1. Reeder, Rob. “A close look at active vs. passive RF converter front ends”. Planet Analog体育游戏app平台, Jan. 26, 2022.发表于《电子筹画》杂志。
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