高性能65 MHz帶寬四通道中頻接收機電路圖

　　電路功能與優勢

　　圖1所示電路是基于超高動態范圍差分放大器驅動器ADL5565和11位、200 MSPS四通道中頻接收機AD6657A的65 MHz帶寬接收機前端。

　　四階巴特沃茲抗混疊濾波器基于放大器和中頻接收機的性能和接口要求而優化。由濾波器網絡和其他阻性元件引起的總插入損耗僅為2.0 dB?？傮w電路帶寬為65 MHz，低通濾波器在190 MHz下具有1 dB帶寬，在210 MHz下具有3 dB帶寬。通帶平坦度為1dB。

　　該電路專為處理以140 MHz為中心、采樣速率為184.32 MSPS的65 MHz帶寬中頻信號而優化。在65 MHz頻段內采用140 MHz模擬輸入測得的SNR和SFDR分別為70.1 dBFS和80.9 dBc。

　　圖1：四通道中頻接收機前端的單通道（原理示意圖：未顯示所有連接和去耦）增益、損耗和信號電平10 MHz下測得值

　　電路描述

　　圖1所示電路接受單端輸入并使用寬帶寬（3 GHz） M/A-COM ECT1-1-13M 1:1變壓器將其轉換為差分信號。 ADL5565 6.0 GHz差分放大器采用6 dB增益工作時具有200 Ω的差分輸入阻抗，采用12 dB增益工作時為100 Ω，采用15.5 dB增益工作時為67 Ω。

　　ADL5565是 AD6657A的理想驅動器，通過低通濾波器可在ADC中實現全差分架構，提供良好的高頻共模抑制，同時將二階失真產物降至最低。 ADL5565根據輸入連接提供6 dB、12 dB和15.5 dB的增益。此電路中，使用6 dB增益補償濾波器網絡和變壓器（約2.1 dB）的插入損耗，從而提供4.0 dB的總信號增益。增益還有助于將放大器的噪聲影響降至最低。

　　AD6657A是一款四通道中頻接收機，其中將每個ADC輸出從內部連接到數字噪聲整形再量化器（NSR）模塊。集成NSR電路能夠提高奈奎斯特帶寬內較小頻段的信噪比（SNR）性能。

　　可以對NSR模塊進行編程，以提供采樣速率22%、33%或36%的帶寬。對于本電路筆記內采用的數據，采樣速率為184.32 MSPS，且以下NSR設置適用：

　　NSR帶寬 = 36%

　　調諧字（TW） = 12

　　左頻帶邊緣 = 11.06 MHz（輸入 = 173.26 MHz）

　　中心頻率 = 44.24 MHz（輸入 = 140.08 MHz）

　　右頻帶邊緣 = 77.41 MHz（輸入 = 106.91 MHz）

　　NSR模塊的詳細工作原理請參見 AD6657A數據手冊。

　　抗混疊濾波器是采用標準濾波器設計程序（本例中是Agilent ADS）設計的四階巴特沃茲低通濾波器。選擇巴特沃茲濾波器是因為它具有平坦響應。四階濾波器產生1.03的交流噪聲帶寬比。其他濾波器設計程序可從Nuhertz Technologies （ http://www.nuhertz.com/filter）或Quite Universal Circuit Simulator （Qucs） Simulation （http://www.qucs.sourceforge.net）獲得。

　　為了實現最佳性能，ADL5565應載入至少200 Ω的凈差分負載。20 Ω串聯電阻將濾波器電容與放大器輸出隔離開，當加入下游阻抗時可產生249 Ω的凈負載阻抗。

　　15 Ω電阻與ADC輸入串聯，將內部開關瞬變與濾波器和放大器隔離開。110 Ω電阻與ADC并聯，用于降低ADC的輸入阻抗，使性能更具可預測性。

　　AD6657A的差分輸入阻抗與2.2 pF并聯，約為2.4 kΩ。對于該類型的開關電容輸入ADC，實部與虛部與輸入頻率成函數關系；詳細分析請參見應用筆記AN-742。