I/Q調制器ADL5375與雙通道、1 GSPS高速DAC AD9779A實現接口

電路功能與優勢

本文所述電路可以在I/Q調制器 ADL5375 與高速DACAD9779A 之間提供一種簡單有效的接口。由于ADL5375與AD9779A具有相同的偏置電平和相似的高信噪比（SNR），因而二者可實現良好匹配。利用匹配的500 mV偏置電平，可實現“無縫”接口，且無需使用電平轉換網絡，相應地也不會因增添元件而增加噪聲和插入損耗。加入限幅電阻（RSLI、RSLQ）可以適當調整DAC擺幅，同時分辨率或0.5 V偏置電平則不受影響。各器件的高信噪比使整個電路保持高信噪比。

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圖1. AD9779A與ADL5375之間的接口，利用50 Ω接地電阻為ADL5375-05基帶輸入提供500 mV直流偏置電壓（原理示意圖）

電路描述

ADL5375用于以最少的元件與ADI公司TxDAC?系列轉換器（AD97xx）實現接口，其基帶輸入要求采用500 mV的直流共模偏置電壓。AD9779A每路輸出的擺幅為0 mA至20 mA，因此在各DAC輸出處配置一個50 Ω接地電阻，便可提供所需的500 mV直流偏置電壓。僅配置四個50 Ω電阻時，每個引腳上的電壓擺幅為1 V峰峰值，這使得每個輸入對上的差分電壓擺幅為2 V峰峰值。

在接口中增加電阻RSLI和RSLQ之后，可以減小DAC的輸出擺幅，而DAC分辨率則不受影響。如圖1所示，該電阻配置在差分對兩側之間，用作分流電阻，具有減小交流擺幅的作用，但不會改變已由50 Ω電阻確立的直流偏置電壓。

該交流限幅電阻值根據所需的交流電壓擺幅來選擇。所示為使用50 Ω偏置設置電阻時，限幅電阻與其產生的峰峰值交流擺幅之間的關系。請注意，ADI公司的所有I/Q調制器均在其基帶輸入上提供相對較高的輸入阻抗（通常大于1 kΩ）。因此，I/Q調制器的輸入阻抗將不會影響DAC輸出信號的量程。

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圖2. 使用50 Ω偏置設置電阻時，交流限幅電阻與峰峰值電壓擺幅之間的關系

驅動調制器時，一般需要用低通濾波器對DAC輸出進行濾波，以便消除鏡像頻率。以上接口非常適合接入這種濾波器。低通濾波器可以插入在直流偏置設置電阻與交流限幅電阻之間，這樣可確定濾波器的輸入與輸出阻抗。

圖3為一個模擬濾波器示例，它采用一個三階橢圓濾波器，其3 dB頻率為10 MHz。輸入與輸出阻抗匹配有助于簡化濾波器設計，因此所選分流電阻為100 Ω；對于0 mA至20 mA DAC滿量程輸出電流，該電阻可產生1 V峰峰值差分交流擺幅。此濾波器的模擬頻率響應曲線如圖4所示。在實際應用中，用標準值元件，再配合I/Q調制器的輸入阻抗（2900 kΩ，與幾pF輸入電容并聯）會略微改變其頻率響應特性。

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圖3. DAC調制器與10 MHz、三階、低通濾波器接口（計算得出的器件值）

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圖4. DAC調制器與10 MHz、三階貝塞爾濾波器接口的模擬頻率響應曲線

ADL5375的所有電源引腳都必須連至同一5 V電源。相同名稱的相鄰引腳可以連在一起，并通過0.1 μF電容接到一個大面積地層去耦。這些電容應盡可能靠近器件。電源電壓的范圍為4.75 V至5.25 V。

COM1引腳、COM2引腳、COM3引腳和COM4引腳應通過低阻抗路徑連至同一接地層。封裝下側的裸露焊盤也應焊接至低熱阻抗和電阻抗接地層。如果接地層跨越電路板上的多層，則這些層應利用裸露焊盤下面的9個過孔拼接在一起。應用筆記AN-772 詳細討論了LFCSP_VQ的熱接地和電接地。

常見變化

利用本文所描述的接口，可以將任何具有0 mA至20 mA對地參考輸出電流的TxDAC轉換器與任何具有0.5 V輸入偏置電平的I/Q調制器進行接口。對于零中頻應用，AD9783 雙通道DAC可提供LVDS接口，而CMOS驅動的雙通道DACAD9788 則可以為I/Q調制器產生高分辨率復合中頻輸入。ADL5370/ADL5371/ADL5372/ADL5373/ADL5374 系列I/Q調制器提供窄帶操作，具有高輸出1 dB壓縮點和OIP3，而 ADL5375 則在400 MHz至6 GHz范圍內提供寬帶高性能操作。ADL5385 I/Q調制器采用一個2 × LO，工作頻率范圍為50 MHz至2.2 GHz。