当“ADC”遇上 “差分放大器”能擦出怎样的火花?

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用“相得益彰”来形容 ADC LTC2185 + 差分放大器 ADA4927 再合适不过了,因为——LTC2185 出色的线性度,需要高性能的放大器相助才能得以保证;ADA4927 就是专为驱动 DC 至 125 MHz 的高性能 ADC 而生。

今天,我们就来说说他们之间的“芯”故事~

ADC

LTC2185

LTC2185 是一款16位、125 MSPS ADC,具有出色的噪声性能和线性度,同时每通道所需功耗仅为185 mW,非常适合要求严苛且需要出色交流性能的低功耗应用。

LTC2185可提供全速率 CMOS 和双倍数据速率 (DDR) CMOS/LVDS数字输出端供您选择。引脚兼容的速度等级选项包括25 MSPS、40 MSPS、65 MSPS、80 MSPS和105 MSPS,同时近似功耗仅为每通道1.5 mW/MSPS。它具有数字输出随机数发生器和交替极性  (ABP)  模式等特性,采用并行CMOS输出时,可最大限度减少数字反馈。550 MHz的模拟全功耗带宽和0.07 ps rms的超低抖动允许进行IF频率的欠采样,同时可实现出色的噪声性能。

保持 LTC2185 出色的性能水平,我们需使用适当的、高性能的放大器来驱动。而 ADA4927-1 可满足 LTC2185 的线性度需求,同时功耗仅为215mW。

驱动器

ADA4927

ADA4927是一款高速差动电流反馈型放大器,采用 ADI 公司的硅-锗工艺制造,具有出色的失真性能,输入电压噪声仅为1.3 nV Hz因此,它可以驱动LTC2185之类的高速ADC。ADA4927-1的增益由输入引脚旁的外部反馈电阻设定。ADA4927-1的反馈引脚和输入引脚在封装上的位置非常近,可实现简洁布局,并可将反馈网络中的寄生电容降至最低。因此,ADA4927-1非常适合驱动DC至125 MHz的高性能ADC,例如:LTC2185。

这种 『ADC+驱动器』 的组合可在其他高速放大器无法满足的 62.5 MHz至125 MHz 区间提供出色的性能。

 

ADC+驱动器,天衣无缝!

图1显示 ADA4927-1 驱动 LTC2185 的原理图,相应的布局参见图2。ADA4927-1 的反馈引脚紧挨着输入引脚,从而可将反馈节点的寄生电容降至最低,同时提高放大器的相位裕量。将反馈电阻直接跨接于两个引脚,并避免在反馈路径中额外增加走线,还可简化布局。

 

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图1. ADA4927-1驱动LTC2185一个通道的原理图。

 

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图2. ADA4927-1驱动LTC2185一个通道的布局图。

 

放大器和 ADC 之间有一个简单的滤波器,用于降低放大器的宽带噪声,同时改善系统的 SNR。该滤波器还可在 ADC 引起的采样毛刺抵达放大器之前,对其进行衰减。这有助于防止 ADA4927 的输出网络响应这些毛刺而发生振荡。该滤波网络可根据各种输入带宽要求进行修改。

图3和图4显示 LTC2185 和 ADA4927-1 组合的 SNR 和 SFDR。频率为125 MHz时,SFDR保持在67 dB之上,而SNR则优于63 dB。该组合的功耗仅为250 mW。采样速率为125 MSPS的情况下,在整个第二奈奎斯特频率区域,该组合可提供良好的性能,而其他放大器的线性度开始变差。

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图3. 采用 ADA4927-1 驱动 LTC2185 的SNR

 

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图4. 采用 ADA4927-1 驱动 LTC2185 的 SFDR

 

我们可以看到,使用 ADA4927-1 驱动 LTC2185可 提供出色的线性度,同时保持较低的功耗。ADA4927-1在频率为125 MHz时仍可保持非常出色的线性度,从而使该 ADC+放大器』组合可用于要求苛刻且需要使用 LTC2185 第二奈奎斯特频率区域的通信和医疗应用。ADA4927-1的引脚和滤波器设计使布局得到极大简化,同时在符合低功率预算的基础上确保出色的性能。