基于AD9208的高速采集电路设计
2021-04-15王德恒刘文政
王德恒,刘文政
(中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏 扬州 225101)
0 引 言
数字接收机在合成孔径雷达、无线电通信、以及仪器仪表等场合中占有重要地位。随着电子产业的发展,数字接收机对采样率、模拟信号输入带宽以及分辨率等要求越来越高,因此对模数转换电路的设计要求更加严格[1]。
目前高速采样系统设计达到Gsps以上,除模数转换器(ADC)本身性能指标要求外,在外围电路设计以及印刷电器板(PCB)布线上都有很高的要求,相关芯片大部分由国外制造,国内正处于发展期,相关技术需求越来越高,因此对高带宽、高分辨率的模数转换电路研究具有重要的意义。
本文选用ADI公司生产的3 Gsps、14 Bit ADC芯片AD9208,分析其性能参数以及相关影响因素,进行了采集电路设计,重点分析设计了时钟电路、模拟信号输入电和电源电路,保证时钟、模拟信号输入通道和电源满足设计要求。
1 采样电路影响因素分析
信噪比是采样电路最关键的性能指标,式(1)表示了信噪比与量化噪声,热噪声和时钟抖动的关系:
(1)
式中:量化噪声σS/NQuantiaztion_Noise是ADC在量化过程中产生的量化误差造成的,量化位数越高,误差越小,理想ADC信噪比与分辨率的关系为[2]:
σS/NJitter[dB]=6.02nideal+1.76 dB
(2)
AD9208理想信噪比为86.04 dB。
在实际设计中需要考虑时钟抖动产生的恶化σS/NJitter和噪声产生的恶化σS/NThermai_Noise,其中噪声对信噪比的影响主要在低频段。本设计主要考虑时钟抖动对信噪比的影响,并进行设计。时钟抖动对信噪比的造成的恶化由式(3)计算:
σS/NJitter=-20×lg(2×π×fA×tJ)
(3)
式中:fA为频率;tJ为总抖动。……
