电路笔记 CN-0017 I/Q 电路功能与优势

电路笔记 CN-0017 I/Q 电路功能与优势
电路笔记
CN-0017
连接/参考器件
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放心运用这些配套产品迅速完成设计。
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AD9779A
双通道、16 位、1 GSPS DAC
ADL5371
500 MHz 至 1500 MHz I/Q 调制器
I/Q 调制器 ADL5371 与双通道、1 GSPS 高速 DAC AD9779A 实现接口
电路功能与优势
需的 500 mV直流偏置电压。仅配置四个 50 Ω电阻时,每个
本电路在 I/Q 调制器 ADL5371 与高速 DAC AD9779A 之间提
引脚上的电压摆幅为 1 V 峰峰值,这使得每个输入对上的差
供一种简单有效的接口。由于 ADL5371 与 AD9779A 具有相
分电压摆幅为 2 V 峰峰值。
同的偏置电平和相似的高信噪比(SNR),因而二者可实现良好
匹配。利用匹配的 500 mV 偏置电平,可实现“无缝”接口,
且无需使用电平转换网络,相应地也不会因增添元件而增加
噪声和插入损耗。加入限幅电阻(RSLI、RSLQ)可以适当调整
DAC 摆幅,同时分辨率或 0.5 V 偏置电平则不受影响。各器
件的高信噪比使整个电路保持高信噪比。
电路描述
ADL5371 用于以最少的元件与ADI公司TxDAC®系列转换器
(AD97xx)实现接口,其基带输入要求采用 500 mV的直流共模
偏置电压。AD9779A每路输出的摆幅为 0 mA至 20 mA,因此
在 各 DAC 输 出 端 配 置 一 个 50 Ω 接 地 电 阻 , 便 可 提 供 所
在接口中增加电阻RSLI和RSLQ之后,可以减小DAC的输出
摆幅,而DAC分辨率则不受影响。如图 1所示,该电阻配置
在差分对两侧之间,用作分流电阻,具有减小交流摆幅的作
用,但不会改变已由 50 Ω电阻确立的直流偏置电压和DAC输
出电流。
该交流限幅电阻值根据所需的交流电压摆幅来选择。图 2所
示为使用 50 Ω偏置设置电阻时,限幅电阻与其产生的峰峰值
交流摆幅之间的关系。请注意,ADI公司的所有I/Q调制器均
在其基带输入上提供相对较高的输入阻抗(通常大于 1 kΩ)。
因此,I/Q调制器的输入阻抗将不会影响DAC输出信号的量
程。
图 1. AD9779A 与 ADL5371 之间的接口,利用 50 Ω 接地电阻为 ADL5371
基带输入提供 500 mV 直流偏置电压(原理示意图)
图 2. 使用 50 Ω 偏置设置电阻时,交流限幅电阻与峰峰值电压摆幅之间
的关系
Rev.A
“Circuits from the Lab” from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices
engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction
of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab
environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit
and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in
no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or
punitive damages due to any cause whatsoever connected to the use of any “Circuit from the
Lab”. (Continued on last page)
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电路笔记
CN-0017
驱动调制器时,一般需要用低通滤波器对 DAC 输出进行滤
常见变化
波,以便消除镜像频率。以上接口非常适合接入这种滤波器。
利用本文所描述的接口,可以将任何具有 0 mA至 20 mA对地
低通滤波器可以插入在直流偏置设置电阻与交流限幅电阻之
参考输出电流的TxDAC转换器与任何具有 0.5 V输入偏置电
间,这样可确定滤波器的输入与输出阻抗。
平的I/Q调制器进行接口。对于零中频应用,AD9783双通道
图 3为一个模拟滤波器示例,它采用三阶椭圆滤波器,其 3 dB
频率为 3 MHz。输入与输出阻抗匹配有助于简化滤波器设计,
因此所选分流电阻为 100 Ω;对于 0 mA至 20 mA DAC满量程
输出电流,该电阻可产生 1 V峰峰值差分交流摆幅。在实际
应用中,用标准值元件,再配合I/Q调制器的输入阻抗(2900
kΩ,与几pF输入电容并联)会略微改变本电路的频率响应特
性。
DAC可提供LVDS接口,而CMOS驱动的双通道DAC AD9788
则 可 以 为 I/Q 调 制 器 产 生 高 分 辨 率 复 合 中 频 输 入 。
ADL5370/ADL5371/ADL5372/ADL5373/ADL5374 系 列 I/Q 调
制器提供窄带操作,具有高输出 1 dB压缩点和OIP3,而
ADL5375则在 400 MHz至 6 GHz范围内提供宽带高性能操
作。ADL5385 I/Q调制器采用一个 2 × LO,工作频率范围为
50 MHz至 2.2 GHz。
进一步阅读
AN-772 Application Note, A Design and Manufacturing Guide
for the Lead Frame Chip Scale Package (LFCSP). Analog
Devices.
MT-016 Tutorial, Basic DAC Architectures III: Segmented DACs.
Analog Devices.
MT-017 Tutorial, Oversampling Interpolating DACs. Analog
Devices.
MT-031 Tutorial, Grounding Data Converters and Solving the
Mystery of AGND and DGND. Analog Devices.
MT-080 Tutorial, Mixers and Modulators. Analog Devices.
图 3. DAC 调制器与 3 MHz、三阶、低通滤波器接口(计算得出的器件值)
MT-101 Tutorial, Decoupling Techniques. Analog Devices.
ADL5371 的所有电源引脚都必须连至同一 5 V 电源。相同名
Zumbahlen, Hank. 2006. Basic Linear Design. Analog Devices.
称的相邻引脚可以连在一起,并采用 0.1 μF 电容对一个大面
ISBN 0915550281. Chapters 4 and 11. Also available as Linear
积接地层去耦。这些电容应尽可能靠近器件。电源电压的范
Circuit Design Handbook. Elsevier-Newnes, 2008, ISBN
围为 4.75 V 至 5.25 V。
0750687037, Chapters 4 and 11.
COM1 引脚、COM2 引脚、COM3 引脚和COM4 引脚应通过
数据手册和评估板
低阻抗路径连至同一接地层。封装下侧的裸露焊盘也应焊接
AD9779A Data Sheet.
至低热阻抗和低电阻抗接地层。如果接地层跨越电路板上的
ADL5371 Data Sheet.
多层,则这些层应利用裸露焊盘下面的 9 个过孔拼接在一起。
应用笔记AN-772详细讨论了LFCSP_VQ的热接地和电接地。
修订历史
5/09—Rev. 0 to Rev. A
Updated Format ................................................................ Universal
10/08—Revision 0: Initial Version
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CN08210sc-0-5/09(A)
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