ADC的前端设计

ADC的前端设计电子质t (2014第05期)The Design of ADC Front- -end李琛(中国电子科技集团公司第十研究所，四川成都610036)uChen(CETC 10.Sichuan Chengdu 610036)摘要:ADC的前端是确定模数转换器接收和采样的信号质量的关键部分,若对该级设计的重视不够。则会对系统的整体性能产生不利影响。该文通过阐述前端设计的挑战及权衡因素,使工程设计人员能够采用一些通用方法利用变压器或放大器进行匹配设计,得到个高性能的模扣前端。关键词:模数转换器;变压器;放大器;匹配中图分类号:TP353文献标识码:A文章编号: 1003- 0107(2014)05- 0033-03Abstaet: ADC rnt-end is the esenital component of signal qally (EVM) rceved or sampled by ana-log-lo-digital covre.t mo more atenion is paid to the design of ADC tont. end.he overal perfor-mance of the system may be afeted ngavly.his; paper describes the callnges of ADC front-enddesign and tactors needing cnsidiraion,as.ado on which,the designer can deign a high pertormanceanalog ronr end,using some common methods,such as matching design by tanstormer and ampltier.Key words: A/D Converter:Transformer;Amlfie:MatchCLC number: TP335Document code: AArticle ID: 1003- -0107(201405- 003-030引言匹配设计就越重要。随着数字通信技术的发展,模数转换的频率也越来VSWR(电压驻波比)指的是在有效信号带宽内反射越高,为了能够充分得到ADC的性能,模数转换器的前到负载中的信号功率的多少,与该参数相关的还有输人端设计也变得越来越具有挑战性。根据拓扑结构形式的驱动电平,如果ADC前端匹配网络的VsWR越高,则实不同,ADC的前端设计主要有两类:- -类是放大器形式现模数转换器满量程所需的驱动电平就越高，因此在设的拓扑结构;另- -类是变压器方式的拓扑结构"。计中应尽量降低匹配网络的VSWR。通带平坦度是在额定带宽内容许的信号幅度波动。1前端设计的目标它可以是纹波效应，也可以是抗混叠滤波器的滚降特所有设计都应有一个恰当的目标,ADC前端匹配性。该指标对抗混叠滤波器的设计及系统增益特性的设也不例外。概括来说,ADC的前端要实现以下几大目计非常重要。标:带宽、输入阻抗、VSWR(电压驻波比)、通带平坦度、SNR(信噪比)显示了系统的信号质量,其性能指标SNR(信噪比)、SFDR(无杂散动态范围)和输入驱动电平。由系统前端增益带宽及系统的噪声系数决定。由于带宽是指系统信号频率占用的带宽，可以是由DCDAC会连续采样带内噪声，因此前端设计的带宽越宽开始,也可以是一-个中频带宽。则SNR的性能就越低。输入阻抗是设计或负载的额定特征阻抗。根据不同SFDR(无杂散动态范围)是由系统动态范围决定的。的要求，会有不同的特征阻抗设计,当ADC前端为变压如果输入信号超出了ADC本身的线性度，则会严重影器时，,其输人阻抗负载是指包含模数转换器在内的整个响动态范围，而限制系统动态范围的最大限制因素通常变压器耦合输人网络;当ADC前端输人为放大器时,阻是二次和三次谐波失真。抗负载仅是指放大器的输入端,此时放大器输出与模数输入驱动电平根据不同的应用确定系统所需的增转换器输人之间的匹配通常以抗混叠滤波器等其他方益,其指标与输人特征阻抗信号带宽及VSWR特性均式完成。无论ADC的输人端为何种情况,都应当对特征有关,同时高度依势手所涉坪的前地里l4,这就使得驱动电平指标在中国煤化工，阻抗负载进行匹配设计，而且信号带宽越宽,输入阻抗YHCNMH G之一 。作者简介:李琢(1973-).女.工程师,大学本科,研究方向为航空通信电台的研究和设计。33ADC的前端设计电子质t(2014第05期)目标,并按照优先顺序进行排列,这将为前端设计及拓to Switch-Capacitor ADCs.扑结构的确定指明方向。本文为ADC的使用者提供了[2]AN-742.Frequency Domain Response of Switched- -Cap-一个有用的参考,适合所有类型的前端设计。acitor ADCs.[3]AN-935.Designing an ADC Transformer-Coupled Front参考文献:End.[1]AN-827.A Resonant Approach to Interfacing Amplifiers+十+++++++十+++++叶叶+++++++叶+小叶++++十++++++十十上接27页动保存后,若收到检测主站发来的温度请求命令则发送提高了煤矿检测仪器的总体智能化水平,减轻了现场工已保存的最新温度数据，否则进入温度循环检测状态。作人员的检修工作量,有效地减少了煤矿因排水系统故分站后一次读取的温度数据将刷新前一次读取的温度障引起的安全事故。现已在山东裕隆集团某煤矿运行，数据,以保证温度数据的实时性。现场运行反应良好,对煤矿安全生产起到一定的积极作用,具有很好的应用前景。系统上电系统初始化→测得1号测温点1、选择通道12、调用采集频率信号子程序[1]郅富标,毋虎城.基于S7- 200型PLC的矿井主排水自动控制系统[J].中州煤炭,2009,(4):15- -16.温度数据3、调用温度计算子程序[2]卢超分布式矿井温度监测系统的设计I]煤炭科学技测得2号测温点1、选择通道2术,2007,35(12):51- -54.[3赵杰基于无线传输的主井绞车温度监测系统设计[D].依次测得10个测温山东:山东科技大学2010.点温度数据[4]郭华，马胜前.RS485接口芯片的介绍以及多机通讯的实现[].:甘肃科技纵横2006,352):32 -33.收到发送数据>[5]田亮,刘鑫屏，苏杰.采用MAX6577设计的多点测温系命令2统[J.国外电子元器件,2003,(5):9-10.十Y| 发送最新温度数据[6]刘向举基于CC2430的煤矿井下温度监测系统[]煤矿安全,2012,43(1):51- -54.图5采集分站程序流程图[7]陈电星,戴红梅,王丽丽,等煤矿主井绞车房温度监测系统的设计[]煤矿机械,2010,(8):63- -66.4结语煤矿主排水泵房温度监测系统在煤矿现场的应用[8]王华东，李世光,高正中.基于PLC和WinCC的井下泵房监控系统[].工矿自动化,2007.(6):51- -52.中国煤化工MHCNMH G3