16位10 MS/s ADC AD7626的單端轉差分高速驅動電路

電路功能與優勢

圖1所示電路可將高頻單端輸入信號轉換為平衡差分信號，用于驅動16位10 MS/s PulSAR?ADCAD7626。該電路采用低功耗差分放大器ADA4932-1來驅動ADC，最大限度提升 AD7626的高頻輸入信號音性能。此器件組合的真正優勢在于低功耗、高性能。

AD7626具有突破業界標準的動態性能，在10 MS/s下信噪比為91.5 dB，實現16位INL性能，無延遲，LVDS接口，功耗僅有136 mW。AD7626使用SAR架構，主要特性是能夠以10 MS/s無延遲采樣，不會發生流水線式ADC常有的“流水線延遲”，同時具備出色的線性度。

ADA4932-1具有低失真(10 MHz時 100 dB SFDR)、快速建立時間(9 ns達到 0.1%)、高帶寬(560 MHz，-3 dB，G=1)和低電流（9.6 mA）等特性，是驅動 AD7626的理想選擇。它還能輕松設定所需的輸出共模電壓。

該組合提供了業界領先的動態性能并減小了電路板面積：AD7626采用 5 mm×5mm、32引腳 LFCSP封裝，ADA4932-1采用 3 mm×3 mm、16引腳 LFCSP封裝），AD8031采用5引腳SOT23封裝。

電路描述

采用差分放大器成功驅動ADC需要正確平衡差分放大器的各端。

圖1顯示了ADA4932-1、AD7626和相關電路的原理圖。在使用的測試電路中，信號源之后配置有2.4 MHz帶通濾波器。該帶通濾波器能抑制2.4 MHz信號的諧波，并確保只有目標頻率的信號能夠通過并由ADA4932-1和AD7626進行處理。

本例中信號源的特性阻抗為50 Ω，通過帶通濾波器交流耦合到ADA4932-1。將信號源施加于ADA4932-1的正輸入時，要求信號源也以50 Ω正確端接(通常情況下任何源阻抗均可)。選中端接電阻R2，以使R2與ADA4932-1輸入阻抗的并聯組合等于50 Ω。ADA4932-1輸入阻抗（觀察電阻R3）的計算公式如下：

其中 RG=R3=R5=499 Ω,RF=R6=R7=499 Ω。 因此，本電路的輸入阻抗 RIN約為 665 Ω，與 R2的電阻 53.6 Ω并聯后為50 Ω（即輸入源阻抗）。為使ADA4932-1的兩個輸入端保持適當平衡和對稱，與輸入源阻抗等效的戴維南阻抗和端阻抗必須添加到反相輸入端。在這種情況下，就涉及到濾波器的交流特性。

如圖1所示，戴維南等效網絡顯示在ADA4932-1的反相輸入端。頻率為2.4 MHz時，此電路性能得到優化。C1和R4串聯組合后，與電阻R1并聯。頻率為2.4 MHz時，C1和R4的復合串聯組合等于 55.6 Ω。與 R1并聯的55.6 Ω阻抗與戴維南等效電路在同相輸入端的輸入阻抗只有幾歐姆之差。兩個輸入的匹配可確保輸出對稱、均衡且經過優化，可實現最低失真。

有關單端輸入端接方法的詳細說明，請參閱應用筆記 AN-1026“高速差分 ADC驅動器設計考慮”。此外，ADI公司DiffAmpCalcuatorTM設計工具大大簡化了這一操作，并針對與差分放大器設計有關的其他問題提供了獨到見解。