目前，在轉換器領域風頭正盛的是GSPS ADC—也稱RF ADC。憑借市場上采樣速率如此高的轉換器，奈奎斯特頻率與五年前相比提高了10倍。關于使用RF ADC的優勢，以及如何使用它們進行設計并以如此高的速率捕獲數據，人們進行了大量的討論。感謝JESD204x聯盟。但是人們似乎忘了一件事情，即低直流信號。

　　高性能模數轉換器（ADC）之前的輸入配置或者前端設計，對于實現所需的系統性能非常關鍵。通常重點在于捕獲寬帶頻率，例如大于1 GHz的寬帶頻率。然而，在某些應用中，也需要直流或近直流信號，并且受到最終用戶的歡迎，因為它們也可以傳輸重要信息。因此，通過優化整體前端設計來捕獲直流和寬帶信號需要直流耦合前端，該直流耦合前端一直連接到高速轉換器。

　　考慮到應用的本質，將需要開發一個有源前端設計，因為用于將信號耦合到轉換器的無源前端和巴倫本身就已交流耦合。本文以實際系統解決方案為例，概述了共模信號的重要性，以及如何正確對放大器前端進行電平轉換。

　　共模：概述

　　由于對共模參數及其與設備之間的關聯缺乏了解，客戶仍然會提出許多技術支持問題。ADC數據表指定了模擬輸入的共模電壓要求。關于這方面沒有太多詳細信息，但為了以滿量程實現額定ADC性能，必須保持適當的前端偏置。

　　集成緩沖器的ADC通常具有內部偏置共模（CM）電平，此電平是電源的一半加上二極管壓降（AVDD/2 + 0.7 V）。不需要外部電路對此電路進行偏置，但必須保持共模電平才能正確使用轉換器。對于無緩沖的（開關電容輸入）轉換器，共模偏置通常是模擬電源的一半，即AVDD/2。可通過多種方式由外部提供。部分轉換器具有一個專用引腳，允許設計人員通過幾個與模擬輸入相連的電阻來提供偏置。或者，設計人員可以將內部偏置連接到變壓器的中心抽頭，或者可以使用電阻分壓器分離模擬電源（電阻從模擬輸入的每個端腳連接到AVDD和接地）。在使用轉換器的VREF引腳之前，請查閱制造商的數據手冊或咨詢應用支持小組，因為許多基準信息并未提供，不能在沒有外部緩沖器的情況下提供共模偏置。這很誘人，因為您需要的CM電壓很容易獲得，但提醒一句—不要這樣做。

　　如果未提供或保持共模偏置，轉換器將產生增益和失調誤差，使總體測量性能下降。轉換器可能過早削波，或者根本不會削波，因為轉換器達不到滿量程。在轉換器之前連接放大器時，共模偏置尤其重要，特別是當應用需要直流耦合時。查看放大器的數據手冊技術規格，確保放大器可以滿足轉換器的擺幅和共模電源要求。轉換器日益趨向采用更小的工藝尺寸，因此需要更低的電源。使用1.8 V電源時，如果需要直流耦合，則放大器需要0.9 V的共模電壓。使用3.3 V至5 V電源電壓的放大器可能無法保持那么低的電平，但是較新的低電壓放大器可以，或者設計人員可以使用分離電源并在VSS引腳上使用負供電軌。然而，這樣做時，記住其他引腳可能也需要連接到負供電軌。相關信息請參考數據手冊和/或咨詢直接應用支持人員。

　　2 從直流到寬帶的高速模擬信號鏈設計

　　共模：定義

　　我們首先來看共模電壓的定義。圖1顯示了轉換器如何查看差模與共模信號。CM電壓只是信號移動的中點—參見圖1。您也可以將其視為新中點或零代碼—放大器，通常通過一個VOCM引腳或類似的器件，在輸出端建立CM。不過要小心，這些引腳也有一定的電流和電壓范圍要求。最好查閱一下放大器數據手冊，并且/或者使用不會使電路內部的任何相鄰電路或基準點負荷過重的穩定偏置點。不要只是分接一個轉換器的基準電壓引腳（VREF），它通常是轉換器滿量程的一半。可能無法提供充分的高精度偏置。謹慎起見，也應查閱轉換器數據手冊上的引腳技術規格。一般而言，電阻容差1%的簡單分壓器和/或緩沖器驅動器之類，可正確設置放大器的CM偏置。

　　在下面表1中簡要列出了如何連接每個應用的放大器和轉換器，圖2顯示了一些正確的電路示例。

　　圖1.差模與共模信號示例。

　　圖2.用于放大器/轉換器前端的交流耦合與直流耦合應用示例。

　　表1.共模矩陣

　　應用放大器ADC注釋

　　直流耦合在DS指定的限制范圍內設置VOCM。使用來自ADC VREF/CML引腳的分壓器或緩沖放大器。不要提供CM偏置。確保放大器和ADC CM偏置在彼此的范圍內。否則，不匹配可能會導致錯誤。

　　交流耦合（具有無緩沖的ADC）在DS指定的限制范圍內設置VOCM。使用分壓器或其他一些穩定的偏置點。將VIN CM偏置設置為AVDD/2。

　　使用分壓器或CML引腳

　　提供CM偏置。。