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高输入模拟带宽跟踪保持放大器可实现提高系统的动态范围和线性度

2020年07月28日 11:28 次阅读

高性能、低成本、紧凑型的数字采样器件一直是限制自动测试设备(ATE)和数字接收器不断发展的难题,工程师设计应用方案时不得不采用昂贵而且体积大的模拟/射频器件代替。在超过10GHz的高输入模拟带宽和采样率方面,各大生产厂家均面临极大挑战,需要不断采用革新性的技术和处理方法提供高性能的器件,目前,InP技术是能满足要求的最新技术。

InP器件拥有高频截止的优点,它一般用来测量三极管以及模拟器件。总的来说,采用InP器件制造的电路,即使采用1.0μm的工艺,其性能也会超过采用较小工艺尺寸(如0.1 8gm)的传统GaAs和SiGe技术制造的电路(见表1)。对于高速应用场合来说,与GaAs、SiGe相比,InP技术是更具成本效益的解决方案。自2002年以来,Inphi公司已经生产了大量InP器件,以满足日益增长的高性能电路需求。

高输入模拟带宽跟踪保持放大器可实现提高系统的动态范围和线性度

一种新型的高输入模拟带宽跟踪保持放大器(THA)已经由Inphi公司开发成功,以应用于ATE和数字接收器。THA是在高速数字采样应用领域的典型前端ADC应用案例,THA的主要功能就是跟踪输入信号并保持转换器件的电压恒定,从而实现模拟到数字信号的转换。今天,绝大多数ADC器件的模拟输入带宽均小于250MHz,InP技术的出现,使得采用低成本、高分辨率、高速、宽动态范围转换器件的需求矛盾得到解决。通过使用低成本的THA器件作为前端ADC,系统设计师就可以将100MHz的模拟输入信号带宽扩展到12GHz。

图1描述了采用这种器件设计的原理框图,一个18GHz的模拟输入带宽THA器件用来驱动已被广泛使用的100MHz ADC器件。与现在广泛采用的技术相比,这种电路对于数字采样信号分析测试设备来说,可以获得较大的成本优势。

然而,A/D技术的发展也提供了可替代的解决方案。通过采用宽带的ADC器件,使得取消多输入混频器件、LO驱动器、增益模块、滤波器以及窄带ADC器件成为可能。THA扩展了输入模拟信号的带宽范围,同时提高了系统的动态范围和线性度。最重要的是,用采用InP技术的THA器件实现前端ADC,可以获得5dB~10dB的增益,频率输入范围可以从100MHz提高到3GHz。

总的来说,这种新型的高输入模拟带宽、高采样率的THA器件已经成为自动测试设备的有效解决方案。这种THA器件给系统设计师提供了很好的系统解决方案,使得捕捉和数字转换的信号带宽可达到GHz级,同时,系统拥有高性能、低成本、小尺寸以及轻重量的优点。

然而,A/D技术的发展也提供了可替代的解决方案。通过采用宽带的ADC器件,使得取消多输入混频器件、LO驱动器、增益模块、滤波器以及窄带ADC器件成为可能。THA扩展了输入模拟信号的带宽范围,同时提高了系统的动态范围和线性度。最重要的是,用采用InP技术的THA器件实现前端ADC,可以获得5dB~10dB的增益,频率输入范围可以从100MHz提高到3GHz。

总的来说,这种新型的高输入模拟带宽、高采样率的THA器件已经成为自动测试设备的有效解决方案。这种THA器件给系统设计师提供了很好的系统解决方案,使得捕捉和数字转换的信号带宽可达到GHz级,同时,系统拥有高性能、低成本、小尺寸以及轻重量的优点。

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