电路功用与优势
在将具有宽动态规模的模拟信号转换为数字格局，而ADC分辨率不足以捕捉悉数有用信息时，可变增益扩大器（VGA）能够发挥重要作用。例如，具有2 V峰峰值输入规模的10位转换器的LSB巨细为2 ÷ 1024，即稍低于2 mV。VGA扩大起伏小于最低分辨率的输入信号，并衰减大信号，防止ADC饱满。信号强度在数微伏至数伏规模内的超声接收机，以及简直一切接收机都会用到的中频（IF）扩大器，便是这类运用的比如。关于直流或低频模拟信号，分辨率最高达24位的Σ-Δ型ADC经济实惠、样式多样，但采样频率一般约束在数百 kHz。现有的先进ADC的分辨率会跟着采样频率的进步而下降，这使得运用规范ADC对高频、低振幅信号进行准确数字化处理极端困难。可变增益扩大器能够方便地处理这一问题，图1所示为VGA驱动ADC的典型运用。
图1：AD8331 VGA与AD9215 ADC互连（原理示意图，一切衔接/去耦均未显现）
AD8331/AD8332/AD8334分别是单通道/双通道/四通道、超低噪声、线性dB可变增益扩大器（VGA），针对超声体系进行了优化，能够用作低噪声可变增益元件，作业频率最高达120 MHz。
各通道内置一个超低噪声前置扩大器（LNA）、一个48 dB增益规模的X-AMP® VGA以及一个具有可调输出约束功用的可选增益后置扩大器。LNA增益为19 dB，具有单端输入和差分输出。LNA输入阻抗能够运用一个电阻来调理，以便与信号源相匹配，且不影响噪声功用。
VGA的48 dB增益规模使这些器材合适各种不同的运用。带宽在整个增益规模内可坚持超卓的一致性。关于40 mV至1 V规模内的操控电压，增益操控接口可供给准确的50 dB/V线性dB调整。经过工厂调整可保证器材间及通道间具有超卓的增益匹配特性。
电路描绘
VGA和现代ADC的功用已远远超越前期ADC规划所用的传统运算扩大器。在本例所用的VGA中，增益由外部操控。针对10位或12位转换器映射的增益值可经过引脚挑选，低噪声级的阻抗则可经过一个串联R-C网络调整，以取得各种不同的阻抗值。凭借简略的引脚搭接便可运用高速转换器产品。
图1所示电路展示了典型VGA与ADC的互连状况。关于本例，AD8331 VGA与AD9215 ADC在频率规模和差分接口匹配方面兼容。为简明起见，图中未显现电源去耦。
AD8331内置一个低噪声前置扩大器，后接一个差分衰减器和增益级。此VGA仅需5 V单电源供电。ADC的低噪声3 V电源可由与5 V电源相连的LDO供给，例如ADP3339。该VGA的差分输出用于驱动具有差分输入的ADC，其输入规模为1 V峰峰值至约4.5 V峰峰值。AD9215的输入规模能够设置在1 V峰峰值差分与2 V峰峰值差分之间。关于本电路，ADC输入规模设置为2 V峰峰值差分。
与大多数单电源器材相同，AD8331需求一个电压为供电电压中心值的内部基准电压源，用于一对镜像扩大器，它可在输出端（折合到共模电压CMV）供给持平但极性相反的信号。关于此功用的更多信息，请参阅AD8331数据手册 。VGA的引脚11 （VCM）既能够作为输入，也能够作为输出。作为输出时，VCM电路能够在引脚11上进行去耦，或许能够经过一个电压源驱动该引脚，以修正共模电压的值，然后习惯具有不同输入规模的各种ADC。假如坚持浮地，VCM电压将为电源电压的一半，这关于沟通耦合运用是最佳值。
引脚12 （CLMP）将输出摆幅箝位在ADC差分输入的约束内，然后防止呈现或许会严重影响转换器的过驱问题。运用一个简略的电阻操控箝位起伏。假如CLMP引脚上没有任何衔接，则箝位电压为以2.5 V共模电压为中心的差分4.5V峰峰值。
测验波形挑选1 MHz正弦波，运用 ADC Analyzer™软件康复的波形如图2所示。采样频率为65 MSPS，对应于AD9215的65 MSPS版别。LNA输入信号为70 mV峰峰值，经过外部低通和高通滤波器处理，可滤除信号发生器的杂散。VGA增益为29 dB，可将信号扩大到大约ADC满量程输入电压的一半。VGA与ADC之间的高通和低通滤波组合可衰减50 kHz以下的低频噪声（33 Ω和100 nF可发生48 kHz的低频截止频率），以及100 MHz以上的频率（42 pF和33 Ω可发生114 MHz的高频截止频率）。
图2：重建的满量程2 V峰峰值1 MHz正弦波，采样速率为65 MSPS
经过减小LNA输入端以及LNA与VGA输入端之间的串联电容值，能够进一步完成高通滤波。
假如VOH和VOL上的PCB走线杂散%&&&&&%约超越25 pF，则或许需求一个输出去耦网络，它由100 Ω固定电阻与AD8331各输出端串联刺进的一个铁氧体磁珠并联组成。不然，便不需求这一网络。
大部分现代ADC都能够经过引脚接入内部基准电压源。AD9215的内部基准电压为1 V，外部电阻使共模输入电压偏置3 V电源电压的一半。
数据捕捉板与笔记本电脑接口。ADC Analyzer软件可发动转换器，并供给波形或FFT显现。关于AD9215装备的详细信息，请参阅AD9215数据手册。
图3是该测验设置的简化框图。评价板上装有一个20引脚、双排接头，它与转换器接口板上的衔接器一半相结合。评价板由规范笔记本电脑上运转的ADC Analyzer软件进行操控。
图3：测验装备框图
本电路有必要构建在具有较大面积接地层的多层电路板上。为完成最佳功用，有必要选用恰当的布局、接地和去耦技能（请参阅 教程MT-031——“完成数据转换器的接地并解开AGND和DGND的疑团”，以及 教程MT-101 ——“去耦技能”）。
常见改变
其它单通道、10位ADC包含AD9214（合适较低输入频率）或AD9411（合适较高采样速度运用）。
