本文所述電路采用雙通道、數字可編程、超低失真、高輸出線性度、可變增益放大器(VGA)AD8376AD9445 或 AD9246等高速ADC配合使用時，在100 MSPS以上、最大增益條件下，它可提供出色的SFDR（無雜散動態范圍）性能。

圖1：采用AD8376和AD9445的寬帶ADC接口示例

電路描述

該電路采用AD8376 VGA，能夠為AD9445等高速ADC提供可變增益、隔離和源阻抗匹配。利用該電路，當AD8376的增益為20 dB（最大增益）時，在100 MHz時的SFDR性能可達到86 dBc，如圖2所示。

圖2：圖1所示電路在100 MHz輸入信號、105 MSPS采樣速率時測得的單音性能

AD8376 VGA應通過寬帶1:1傳輸線巴倫（或阻抗變壓器）以差分方式驅動（來獲得最佳性能），緊跟巴倫的是接兩個37.4 Ω電阻，與AD8376的150 Ω輸入阻抗并聯。這樣就可實現與圖1所示50 Ω源阻抗的寬帶匹配。AD8376的開路集電極輸出通過兩個1 μH電感偏置，并交流耦合至兩個82 Ω負載電阻。這些82 Ω負載電阻與串聯端接的ADC阻抗并聯，產生150 Ω的差分負載阻抗，這是AD8376達到規定增益精度的推薦值。負載電阻通過AD9445交流耦合，以消除共模直流負載。借助33 Ω串聯電阻，可以改善AD8376與模數采樣保持輸入電路中存在的任何開關電流之間的隔離性能。

AD8376的輸出IP3（三階交調截點）和本底噪聲在24 dB可用增益范圍內基本保持穩定，這對于希望接收器增益改變時，瞬時動態范圍保持不變的可變增益接收器而言是一個重要的優點。輸出噪聲密度的典型值約為20 nV/√Hz，與14位至16位靈敏度極限相當。AD8376的雙音IP3性能典型值約為+50 dBm。因此，驅動14位、105 MSPS/125 MSPS模數轉換器AD9445時，在輸入頻率最高達140 MHz條件下，SFDR性能優于86 dBc。使用AD8376時，有多種配置方式可供設計人員選擇。開路集電極輸出能夠驅動多種不同負載。圖1顯示了一個簡化的寬帶接口，其中AD8376驅動AD9445。AD9445為14位、125 MSPS模數轉換器，具有緩沖寬帶輸入，由此產生2 kΩ||3 pF差分負載阻抗，要求具有2 V峰峰值差分輸入擺幅才能達到滿量程。在圖1中，加入串聯電感L（串聯）可擴展系統的帶寬，并具有響應平坦度。當L（串聯）為100 nH電感時，便可獲得圖3所示的寬帶系統響應。在預失真接收器設計和儀器儀表等寬帶應用中，寬帶頻率響應也是一個優勢。但是，若針對較寬的模擬輸入頻率范圍進行設計，由于高頻噪聲會混疊至目標奈奎斯特頻率區域，因此級聯SNR（信噪比）性能會有所下降。

圖3：圖1所示寬帶電路的頻率響應測量結果

常見變化

圖4提供了另一種窄帶方法。通過在AD8376與目標ADC之間設計一個窄帶通抗混疊濾波器，目標奈奎斯特頻率區域外的AD8376輸出噪聲得以衰減，有助于保持ADC的可用SNR性能。

圖4：無緩沖開關電容ADC輸入的窄帶IF采樣解決方案

一般而言，若用一個恰當階數的抗混疊濾波器時，SNR性能會提高數個dB。本例采用一個低損耗1:3（阻抗比）輸入變壓器，使AD8376的150 Ω平衡輸入與50 Ω不平衡源阻抗相匹配，從而將輸入的插入損耗降至最低。

圖4所示窄帶電路針對驅動ADI公司一些頗受歡迎的無緩沖輸入ADC進行了優化，如AD9246、AD9640 和 AD6655。

在圖1所示電路中，兩個37.4 Ω電阻均要求精度為1%（1/10瓦）。其它電阻的精度可以為10%（1/10瓦）。電容應為10%陶瓷芯片。在圖2所示電路中，兩個165 Ω電阻均要求精度為1%（1/10瓦）。其它電阻、電容和電感的精度可以為10%。

為了使本文所討論的電路達到理想的性能，必須采用出色的布線、接地和去耦技術。至少應采用四層PCB：一層為接地層，一層為電源層，另兩層為信號層。

所有IC電源引腳都必須采用0.01 μF至0.1 μF低電感多層陶瓷電容(MLCC)，對接地層去耦(為簡明起見，圖中未顯示)。還應遵守“了解更多信息”部分中IC數據手冊的相關建議。

有關布線方式和關鍵元件位置建議，應查詢產品*估板。可以在器件的產品主頁上找到*估板（請查看“了解更多信息”部分）。

為了防止損壞AD8376的內部ESD保護二極管，數字輸入“A”和“B”以及ENBA、ENBB不應高于AD8376正電源電壓0.6 V以上，或高于地電壓0.6 V以下。如果驅動AD8376的邏輯電源從AD8376的供電電源獲得，則不會發生上述情況。AD8376采用雙極性工藝制造，不易閂鎖。

即使AD8376和AD9445（或其它ADC）采用不同電源供電，因為ADC的輸入信號為交流耦合信號，所以時序控制也不是問題。

關于AVDD和DVDD電源的正確時序（如果使用獨立的電源），應參考相應的ADC數據手冊。

表1：針對不同IF采樣頻率的接口濾波器建議值