電路功能與優(yōu)勢

　　圖1所示電路是14位、125 MSPS四通道ADC系統(tǒng)的簡化圖，該電路使用后端數(shù)字求和將信噪比（SNR）從單通道ADC的 74 dBFS提升到四通道ADC的78.5 dBFS。這項(xiàng)技術(shù)特別適合要求高SNR（如超聲和雷達(dá)）的應(yīng)用，并且利用了現(xiàn)代高性能、低功耗、四通道流水線式ADC。

　　該電路使用了非相關(guān)噪聲源在方和根（rss）基礎(chǔ)上相加，而信號電壓在線性基礎(chǔ)上相加的基本原理。

　　圖1. 四個(gè)并聯(lián)ADC求和得到更高SNR的基本框圖

　　電路描述

　　每個(gè)ADC的輸入由信號項(xiàng)（VS）和噪聲項(xiàng)（VN）組成。將四個(gè)噪聲電壓源求和可得到總電壓 VT， 它是四個(gè)信號電壓加上四個(gè)噪聲電壓方和根的線性和，例如：

　　由于VS1 = VS2 = VS3 = VS4，信號可有效地乘以4，而轉(zhuǎn)換器噪聲——具有等效rms值——僅乘以2，因此信噪比以系數(shù)2增加，即6.02 dB。所以，6.02 dB的SNR增量是將四個(gè)類似信號求和所引起的一個(gè)額外的有效分辨率位的結(jié)果。由于 SNR（dB） = 6.02N + 1.76 dB，其中N為位數(shù)，從而

　　表1顯示將多個(gè)ADC輸出求和得到的SNR理論值。為方便起見，顯然應(yīng)選擇將四個(gè)ADC求和。某些關(guān)鍵情況下可能需要更多的ADC求和，但具體取決于其他的系統(tǒng)規(guī)格（包括成本）和可用的電路板空間。

　　表1. 增加SNR與ADC數(shù)目的關(guān)系A(chǔ)DC數(shù)目SNR增量（dB）

　　14位ADC的理想SNR是（6.02 × 14） + 1.76 = 86.04 dB AD9253 數(shù)據(jù)手冊指定的典型SNR為74 dB，但其產(chǎn)生的ENOB為12位。

　　圖1所示電路集成無源接收器前端，由四個(gè)模擬輸入通道組成，采用器件為14位、125 MSPS四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD9253 。

　　該電路接受單端輸入，并通過雙平衡配置中兩個(gè)阻抗比為 1:1的寬帶寬（3GHz） M/A-COM ETC1-1-13巴倫將輸入轉(zhuǎn)換為差分信號，如圖2所示。

　　圖2. 輸入模擬求和網(wǎng)絡(luò)

　　所有四個(gè)ADC輸入均在巴倫配置的次級側(cè)相連。電路中無增益，每個(gè)模擬輸入對都有簡單濾波功能，減少可能反饋至鄰近ADC通道的殘余反沖信號。