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面向宽带数据使用的SiGe盯梢坚持放大器

在从软件无线电(SDR)到实时数字雷达的许多新式的运用中,都需求宽带数据收集模块。体系规划师常常考虑的是将抱负天线信号输入到高速模数转换器(ADC)。实际上,天线之后是滤波频率改换…

在从软件无线电(SDR)到实时数字雷达的许多新式的运用中,都需求宽带数据收集模块。体系规划师常常考虑的是将抱负天线信号输入到高速模数转换器(ADC)。实际上,天线之后是滤波频率改换部分,缓冲器或许盯梢坚持(T/H)扩大坐落ADC之前。因为ADC的输入最好是等幅信号,所以对高功用运用而言,选用高线性度和高采样率的T/H扩大器十分要害。

Hittite微波公司开发的新式HMC660LC4B扩大器(见表)具有供给宽带数据运用下高采样率所需的无与伦比的线性度。

HMC660LC4B可用于许多运用体系中,包含数字采样示波器(DSO)、SDR、商用和军用雷达体系、电子战(EW)体系、电子情报(ELINT)体系、直接微波/RF/中频(IF)采样、微波/RF/IF峰值检波和功率丈量、宽带频谱分析仪,以及RF/IF/光纤测验体系。

HMC660LC4B(图1)是新式宽带T/H扩大器系列的首款产品,可使规划师直接对具有4.5GHz输入带宽的满起伏1Vpp信号进行采样。该器材根据SiGeBiCMOS工艺,其最大特征是针对DC~4GHz下、时钟速率为2GHz的输入信号用的9bT/H形式的线性度。

该新式T/H扩大器选用4×4mm外表贴装兼容RoHS封装。它与高速ADC一同运用,能简化数字接收器中的下变频信号通道。因为是宽带,且作业在高频下,该T/H扩大器答应规划师使电路在更高的IF下作业,无需运用混频器、带通滤波器、扩大器和本振振荡器(LO),然后简化杂乱性,进步可靠性。

HMC660LC4B选用新颖的规划拓扑,极大地改进了带宽、线性度和坚持状况馈通之间的功用权衡。这一新拓扑也克服了输入宽度对输入信号电平灵敏的问题,该问题常见于其他商用T/H电路。HMC660LC4B的内部架构包含几个重要功用:处理输入信号和时钟信号的输入扩大器、T/H开关磁芯和输出扩大器。差分输入、时钟和输出信号是架构的组成部分,用于将电源、地和辐射噪声最小化。

差分输入信号经过一个片上偏压T型头输入到HMC660LC4B的N+和IN端(图2),该T型头为输入扩大器供给DC端50?匹配以及AC耦合。输入扩大器缓冲差分输入信号,该差分输入信号驱动T/H开关磁心。与此相似,时钟输入信号(CLK+和CLK-)也送入片上输入偏压T型头,将信号耦合到时钟驱动器,时钟驱动器为T/H磁心的高速采样供给快速时钟边缘。采样完毕后,经过输出扩大器缓冲坚持信号,为差分输出信号(OUT+和OUT-),每个差分输出信号都能驱动50Ω负载。

HMC660LC4B规划用于供给有最小假信号的洁净输出波形,这对研讨高速信号边缘的高速丈量运用很重要。下面(图3)给出了在Tektronix公司TDS8000型示波器上显现的测得的HMC660LC4B时域输出波形。输入信号约为1Vpp,输入频率为3.125GHz,时钟率为500兆采样/秒。兰色迹线表明盯梢方法下的HMC660LC4B,赤色迹线表明T/H(采样)形式。波形坚持部分的小纹波由接在HMC660LC4B评价板和示波器之间的2英尺的电缆的反射引起。与ADC一同运用时,该T/H扩大器应十分接近ADC,以使反射最小。

(图4)下面示出二阶效应将HMC660LC4B的线性度约束在约61dB(9.9b),此刻输入信号为0.5Vpp(满幅的一半),频率为4GHz,时钟为1吉采样/秒。该线性功用比最可与其竞赛的T/H器材的要好得多,这些T/H器材受限于一般的线性度,或许在时钟率为1兆采样/秒,频率为4GHz、0.5Vpp输入信号的无虚伪信号动态规模(SFDR)为32db(5.05b)。

HMC660LC4B的另一个重要特征是正确的线性度相关性,这对用数字信号处理器(DSP)对信号求均匀值的规划师特别重要。这些用户可能要进行均匀,以削减宽带噪音本底,能够挑选献身输入信号电平而进步线性度。例如,对HMC660LC4B,在时钟率为1兆采样/秒,频率为4GHz(比较4GHz、1Vpp满幅输入信号)的0.5Vpp的1/2满幅输入信号,线性度将从55dB进步到61dB,进步6dB。相同,开端用1GHz的1Vpp的满幅输入信号,时钟率为1吉采样/秒,当将信号减小到1GHz下的0.5Vpp时,线性度将由54.6dB进步到66.6dB,进步12dB。

HMC660LC4BT/H扩大器的采样孔径跳动小于110fs,坚持形式馈通按捺才能优于60dB。该器材的最大时刻域7GHz输出带宽噪声积分均方根(RMS)值为1.1mV。这些技术指标对寻求将商用高速ADC功用最优化的规划师来说十分要害。HMC660LC4B也可用于低速二次抽样前端,现在有12-b,300到400兆采样/秒的ADC模块。在低带宽ADC上加上HMC660LC4BT/H扩大器后,ADC就可二次采样带宽相当大的信号(如:中心为3.5GHz的1-GHz带宽信号),直接将其转换为基带频率,以低速、高分辨率ADC来采样。

HMC660LC4B兼有宽带宽、高线性度和极佳的阻隔,是宽带数字接受器和其他体系中高速ADC的专用解决方案,它可方便地完成RF和高IF信号,省去了中心混合器、扩大器、滤波器和本振振荡器,减小了体系体积、功率和杂乱程度。为简化特性表明,公司供给T/H扩大器用的评价板,连同电源线和能够与商用测验设备衔接的同轴衔接头。

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