改善無源寬帶ADC前端網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

由于轉(zhuǎn)換器技術(shù)的改進(jìn)，準(zhǔn)確高速解析極高中頻(IFs)信號(hào)的要求也隨之提高。這帶來了兩大難題：一個(gè)是轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)本身，另一個(gè)是將信號(hào)耦合到轉(zhuǎn)換器的前端設(shè)計(jì)。即使轉(zhuǎn)換器本身設(shè)計(jì)出色，前端設(shè)計(jì)也必須能夠確保信號(hào)質(zhì)量。
高頻高速轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)在眾多應(yīng)用都有涉及，無線基礎(chǔ)設(shè)施和儀器儀表更是推動(dòng)了轉(zhuǎn)換器的跨領(lǐng)域發(fā)展。這些應(yīng)用需要12至16位分辨率的100Msample / s+高速轉(zhuǎn)換器。（“寬頻帶”表示大于100MHz的信號(hào)帶寬，頻率范圍為1GHz以上）。
前端設(shè)計(jì)背景知識(shí)
“前端”指網(wǎng)絡(luò)或耦合電路（圖1），它把信號(hào)鏈（通常是放大器、增益模塊或調(diào)諧器）的最后一級(jí)與轉(zhuǎn)換器的模擬輸入相連。假設(shè)前面的信號(hào)鏈電路都有適當(dāng)?shù)膸?，支持頻率解析。
最后一級(jí)，或稱前端電路，也需要有適當(dāng)?shù)膸?，但不限于此。前端電路必須有高線性度，平衡性良好，并妥善地布設(shè)于印刷電路板(PCB)，以保持信號(hào)正常。否則轉(zhuǎn)換器會(huì)拾取前端電路產(chǎn)生的非線性信號(hào)，在目標(biāo)頻率中表現(xiàn)為失真和噪聲。因此，前端網(wǎng)絡(luò)必須精心設(shè)計(jì)，才能滿足任意高速、高分辨率轉(zhuǎn)換器的要求。
前端電路通常分為有源和無源兩類。有源前端電路使用放大器或“增益模塊”將信號(hào)驅(qū)動(dòng)到轉(zhuǎn)換器的模擬輸入。只要選擇合適的放大器，前端電路一般比較容易設(shè)計(jì)。但是，設(shè)計(jì)要求極高頻率時(shí)，放大器往往性能有限，其非線性度最多達(dá)到200MHz。事實(shí)上，一些寬頻帶放大器的可用帶寬大于200MHz，但通常功耗較高。