将宽带互补DAC输出转换为单端信号的高CMRR电路，无需精密电阻
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摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTA&C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1～26 MHz，阻带抑制率大于35 dB，带内波纹小于0．5 dB，采用1．8 V电源，TSMC 0．18&m CMOS工艺库仿真，功耗小于21 mW，频响曲线接近理想状态。关键词：Butte
&电路功能与优势 &&&& 将宽带DAC互补电流输出转换为单端信号的传统方法是使用中心抽头变压器，或者在差分转单端配置中使用一个单通道运算放大器。然而，变压器的低频非线性可能会限制其在DC附近使用；运算放大器方法则要求电阻严格匹配，以提供直流共模抑制、负载阻抗和互补DAC输出之间的增益匹配。如果匹配有误差，则最终输出也会产生误差。本电路利用差分接收放大器AD8130实现简单的差分转单端功能，无需使用昂贵的精密电阻，从而以更少的元件提供更高的精度。 &&&& AD8130还有一个优势，即具有业界领先的交流共模抑制性能（10 MHz时为70 dB）。可以利用这一特性抑制DAC数字地层与接收器模拟地层之间的噪声，这是此类混合信号应用的一个常见问题。 &图1. 用接收器AD8130实现高速TxDAC差分转单端（原理示意图，未显示去耦和所有连接）&&&& 电路描述 &&&& 本电路采用20 mA互补电流输出、低功耗、14位、125 MSPS、双通道TxDAC&数模转换器AD9117和低成本、270 MHz差分接收放大器AD8130。 &&&& 通过改变FSADJI或FSADJQ与地之间的电阻值，可以在4 mA至20 mA范围内调整AD9117的满量程输出电流。本例使能了内部电阻选项，并将其设置为1.6 k&O，以便提供最大20 mA电流输出。该配置要求将0b写入AD9117的寄存器IRSET和QRSET。互补电流输出采用49.9 &O外部电阻端接，以产生差分电压。采用满量程数字输入摆幅时，这些电阻上产生的电压彼此相差180&，大小介于0 V至1 V之间，因此峰峰值差分输出电压为2 V。一个47 pF电容与这些负载电阻并联，构成一个68 MHz一阶重构滤波器，并衰减奈奎斯特带宽之外的镜像。与AD8130输入引脚串联的两个49.9 &O电阻可改善电路的整体失真性能。共模输出引脚CMLI和CMLQ可以用来提供附加偏移，但本例中未使用，而是将其接地。 &&&& AD8130是一款理想的互补产品，因为它有较大的平衡输入阻抗，可以将差分输入轻松转换为单端格式，并具有出色的交流共模抑制性能，如图2所示。&图2. AD8130共模抑制&&&& AD8130带宽为270 MHz，支持AD9117在最大更新速率125 MSPS时产生的最高达约40 MHz的DAC输出频率。&&&& 本例中，AD8130的增益设置为1（RF，省去RG）。不过，只需改变RF/RG比，就能调整增益。电源设置为&5 V，但如果输出端需要更大摆幅，可以将其提高至最大&12 V。&&&& 为使本电路正常工作，必须考虑与DAC和运算放大器相关的裕量问题。DAC输出电压需保持在其规格范围内，防止内部电路引入失真。当DAC VDD = 3.3 V且VCM = 0 V时，AD9117输出必须小于&1 V，这可以通过49.9 &O负载电阻和20 mA满量程电流来实现。当放大器输出端负载为1 k&O时，AD8130要求1 V的电源电压裕量；因此，当采用&5 V电源时，输出摆幅不能超过&4 V。&&&& 谐波失真是本设计的重要标准。图3和图4分别显示了整个电路(AD9117 + AD8130)的二次和三次谐波失真测量结果，以及AD9117本身的谐波失真。测量在AD8130的增益设置为1（RF = 0，省去RG）的条件下进行。& 图3. 电路的二次谐波失真(G = 1)&图4. 电路的三次谐波失真(G = 1)&&&& 如果时域应用需要更快的上升/下降时间，可以通过减小电容值来提高重构滤波器的截止频率。不过，与AD9117 DAC的内在性能相比，AD MHz带宽会限制上升/下降时间和建立时间。该电路仍然可以在3次DAC更新(125 MSPS)的时间内建立。&&&& 0.1 &F电容对AD9917内部基准电压源去耦。应将一个0.1 &F低电感陶瓷去耦电容（图1未显示）与VDD相连，并使其非常靠近AD9117。 &&&& 将AD8130的引脚4和RG（图2中显示为G2）连接到一个失调电压(VOFF)，可以独立于放大器增益来调整AD8130的输出电压失调，使其值不为0 V。该配置中，VOFF出现在单位增益输出端，而AD8130的增益仍然为1+RF/RG。&&&& 为了使本文所讨论的电路达到理想的性能，必须采用出色的布线、接地和去耦技术。至少应采用四层PCB：一层为接地层，一层为电源层，另两层为信号层。所有IC电源引脚都必须采用0.01 &F至0.1 &F低电感多层陶瓷电容(MLCC)去耦至接地层（为简明起见，图中未显示），并应遵循各IC数据手册和教程MT-101的相关建议。 &&&& 常见变化 &&&& 只要将输出频率保持在AD8130的带宽范围内，就可以在本配置中使用其它TxDAC IC，例如AD9707、AD9717、AD9767或AD9744。 &&&&
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广州市正东电子科技有限公司据外媒报道，上周三在社交媒体上出现了一些针对苹果开发……
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将宽带互补DAC输出转换为单端信号的高CMRR电路，无需精密电阻
[导读]电路功能与优势将宽带DAC互补电流输出转换为单端信号的传统方法是使用中心抽头变压器，或者在差分转单端配置中使用一个单通道运算放大器。然而，变压器的低频非线性可能会限制其在DC附近使用；运算放大器方法则要求电
&电路功能与优势
&&&& 将宽带DAC互补电流输出转换为单端信号的传统方法是使用中心抽头变压器，或者在差分转单端配置中使用一个单通道运算放大器。然而，变压器的低频非线性可能会限制其在DC附近使用；运算放大器方法则要求电阻严格匹配，以提供直流共模抑制、负载阻抗和互补DAC输出之间的增益匹配。如果匹配有误差，则最终输出也会产生误差。本电路利用差分接收放大器AD8130实现简单的差分转单端功能，无需使用昂贵的精密电阻，从而以更少的元件提供更高的精度。
&&&& AD8130还有一个优势，即具有业界领先的交流共模抑制性能（10 MHz时为70 dB）。可以利用这一特性抑制DAC数字地层与接收器模拟地层之间的噪声，这是此类混合信号应用的一个常见问题。
图1. 用接收器AD8130实现高速TxDAC差分转单端（原理示意图，未显示去耦和所有连接）
&&&& 电路描述
&&&& 本电路采用20 mA互补电流输出、低功耗、14位、125 MSPS、双通道TxDAC&数模转换器AD9117和低成本、270 MHz差分接收放大器AD8130。
&&&& 通过改变FSADJI或FSADJQ与地之间的电阻值，可以在4 mA至20 mA范围内调整AD9117的满量程输出电流。本例使能了内部电阻选项，并将其设置为1.6 k&O，以便提供最大20 mA电流输出。该配置要求将0b写入AD9117的寄存器IRSET和QRSET。互补电流输出采用49.9 &O外部电阻端接，以产生差分电压。采用满量程数字输入摆幅时，这些电阻上产生的电压彼此相差180&，大小介于0 V至1 V之间，因此峰峰值差分输出电压为2 V。一个47 pF电容与这些负载电阻并联，构成一个68 MHz一阶重构滤波器，并衰减奈奎斯特带宽之外的镜像。与AD8130输入引脚串联的两个49.9 &O电阻可改善电路的整体失真性能。共模输出引脚CMLI和CMLQ可以用来提供附加偏移，但本例中未使用，而是将其接地。
&&&& AD8130是一款理想的互补产品，因为它有较大的平衡输入阻抗，可以将差分输入轻松转换为单端格式，并具有出色的交流共模抑制性能，如图2所示。
图2. AD8130共模抑制
&&&& AD8130带宽为270 MHz，支持AD9117在最大更新速率125 MSPS时产生的最高达约40 MHz的DAC输出频率。
&&&& 本例中，AD8130的增益设置为1（RF，省去RG）。不过，只需改变RF/RG比，就能调整增益。电源设置为&5 V，但如果输出端需要更大摆幅，可以将其提高至最大&12 V。
&&&& 为使本电路正常工作，必须考虑与DAC和运算放大器相关的裕量问题。DAC输出电压需保持在其规格范围内，防止内部电路引入失真。当DAC VDD = 3.3 V且VCM = 0 V时，AD9117输出必须小于&1 V，这可以通过49.9 &O负载电阻和20 mA满量程电流来实现。当放大器输出端负载为1 k&O时，AD8130要求1 V的电源电压裕量；因此，当采用&5 V电源时，输出摆幅不能超过&4 V。
&&&& 谐波失真是本设计的重要标准。图3和图4分别显示了整个电路(AD9117 + AD8130)的二次和三次谐波失真测量结果，以及AD9117本身的谐波失真。测量在AD8130的增益设置为1（RF = 0，省去RG）的条件下进行。
图3. 电路的二次谐波失真(G = 1)
图4. 电路的三次谐波失真(G = 1)
&&&& 如果时域应用需要更快的上升/下降时间，可以通过减小电容值来提高重构滤波器的截止频率。不过，与AD9117 DAC的内在性能相比，AD MHz带宽会限制上升/下降时间和建立时间。该电路仍然可以在3次DAC更新(125 MSPS)的时间内建立。
&&&& 0.1 &F电容对AD9917内部基准电压源去耦。应将一个0.1 &F低电感陶瓷去耦电容（图1未显示）与VDD相连，并使其非常靠近AD9117。
&&&& 将AD8130的引脚4和RG（图2中显示为G2）连接到一个失调电压(VOFF)，可以独立于放大器增益来调整AD8130的输出电压失调，使其值不为0 V。该配置中，VOFF出现在单位增益输出端，而AD8130的增益仍然为1+RF/RG。
&&&& 为了使本文所讨论的电路达到理想的性能，必须采用出色的布线、接地和去耦技术。至少应采用四层PCB：一层为接地层，一层为电源层，另两层为信号层。
所有IC电源引脚都必须采用0.01 &F至0.1 &F低电感多层陶瓷电容(MLCC)去耦至接地层（为简明起见，图中未显示），并应遵循各IC数据手册和教程MT-101的相关建议。
&&&& 常见变化
&&&& 只要将输出频率保持在AD8130的带宽范围内，就可以在本配置中使用其它TxDAC IC，例如AD9707、AD9717、AD9767或AD9744。
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我 要 评 论
热门关键词无需精密电阻的DAC输出转换为单端信号的电路设计
无需精密电阻的DAC输出转换为单端信号的电路设计
电路功能与优势
　　将宽带DAC互补电流输出转换为单端信号的传统方法是使用中心抽头变压器，或者在差分转单端配置中使用一个单通道运算放大器。然而，变压器的低频非线性可能会限制其在DC附近使用；运算放大器方法则要求电阻严格匹配，以提供直流共模抑制、负载阻抗和互补DAC输出之间的增益匹配。如果匹配有误差，则最终输出也会产生误差。本电路利用差分接收放大器AD8130实现简单的差分转单端功能，无需使用昂
　　电路功能与优势
　　将宽带DAC互补电流输出转换为单端信号的传统方法是使用中心抽头变压器，或者在差分转单端配置中使用一个单通道运算放大器。然而，变压器的低频非线性可能会限制其在DC附近使用；运算放大器方法则要求电阻严格匹配，以提供直流共模抑制、负载阻抗和互补DAC输出之间的增益匹配。如果匹配有误差，则最终输出也会产生误差。本电路利用差分接收放大器AD8130实现简单的差分转单端功能，无需使用昂贵的精密电阻，从而以更少的元件提供更高的精度。
　　AD8130还有一个优势，即具有业界领先的交流共模抑制性能（10 MHz时为70 dB）。可以利用这一特性抑制DAC数字地层与接收器模拟地层之间的噪声，这是此类混合信号应用的一个常见问题。
　　图1. 用接收器AD8130实现高速TxDAC差分转单端（原理示意图，未显示去耦和所有连接）
　　电路描述
　　本电路采用20 mA互补电流输出、低功耗、14位、125 MSPS、双通道TxDAC&数模转换器AD9117和低成本、270 MHz差分接收放大器AD8130。
　　通过改变FSADJI或FSADJQ与地之间的电阻值，可以在4 mA至20 mA范围内调整AD9117的满量程输出电流。本例使能了内部电阻选项，并将其设置为1.6 k&O，以便提供最大20 mA电流输出。该配置要求将0b写入AD9117的寄存器IRSET和QRSET。互补电流输出采用49.9 &O外部电阻端接，以产生差分电压。采用满量程数字输入摆幅时，这些电阻上产生的电压彼此相差180&，大小介于0 V至1 V之间，因此峰峰值差分输出电压为2 V。一个47 pF电容与这些负载电阻并联，构成一个68 MHz一阶重构滤波器，并衰减奈奎斯特带宽之外的镜像。与AD8130输入引脚串联的两个49.9 &O电阻可改善电路的整体失真性能。共模输出引脚CMLI和CMLQ可以用来提供附加偏移，但本例中未使用，而是将其接地。
　　AD8130是一款理想的互补产品，因为它有较大的平衡输入阻抗，可以将差分输入轻松转换为单端格式，并具有出色的交流共模抑制性能，如图2所示。
　　图2. AD8130共模抑制
　　AD8130带宽为270 MHz，支持AD9117在最大更新速率125 MSPS时产生的最高达约40 MHz的DAC输出频率。
　　本例中，AD8130的增益设置为1（RF，省去RG）。不过，只需改变RF/RG比，就能调整增益。电源设置为&5 V，但如果输出端需要更大摆幅，可以将其提高至最大&12 V。
　　为使本电路正常工作，必须考虑与DAC和运算放大器相关的裕量问题。DAC输出电压需保持在其规格范围内，防止内部电路引入失真。当DAC VDD = 3.3 V且VCM = 0 V时，AD9117输出必须小于&1 V，这可以通过49.9 &O负载电阻和20 mA满量程电流来实现。当放大器输出端负载为1 k&O时，AD8130要求1 V的电源电压裕量；因此，当采用&5 V电源时，输出摆幅不能超过&4 V。
　　谐波失真是本设计的重要标准。图3和图4分别显示了整个电路（AD9117 + AD8130）的二次和三次谐波失真测量结果，以及AD9117本身的谐波失真。测量在AD8130的增益设置为1（RF = 0，省去RG）的条件下进行。
　　图3. 电路的二次谐波失真（G = 1）
　　图4. 电路的三次谐波失真（G = 1）
　　如果时域应用需要更快的上升/下降时间，可以通过减小电容值来提高重构滤波器的截止频率。不过，与AD9117 DAC的内在性能相比，AD MHz带宽会限制上升/下降时间和建立时间。该电路仍然可以在3次DAC更新（125 MSPS）的时间内建立。
　　0.1 &F电容对AD9917内部基准电压源去耦。应将一个0.1 &F低电感陶瓷去耦电容（图1未显示）与VDD相连，并使其非常靠近AD9117。
　　将AD8130的引脚4和RG（图2中显示为G2）连接到一个失调电压（VOFF），可以独立于放大器增益来调整AD8130的输出电压失调，使其值不为0 V。该配置中，VOFF出现在单位增益输出端，而AD8130的增益仍然为1+RF/RG。
　　为了使本文所讨论的电路达到理想的性能，必须采用出色的布线、接地和去耦技术。至少应采用四层PCB：一层为接地层，一层为电源层，另两层为信号层。
　　所有IC电源引脚都必须采用0.01 &F至0.1 &F低电感多层陶瓷电容（MLCC）去耦至接地层（为简明起见，图中未显示），并应遵循各IC数据手册和教程MT-101的相关建议。
　　常见变化
　　只要将输出频率保持在AD8130的带宽范围内，就可以在本配置中使用其它TxDAC IC，例如AD9707、AD9717、AD9767或AD9744。
型号/产品名
筋斗云科技
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广州市正东电子科技有限公司AD9116 数据手册和产品信息 | 亚德诺半导体
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双路、低功耗、12位TxDAC数模转换器
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英文数据手册
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优势和特点
功耗@ 3.3 V，20 mA输出
191 mW @ 10 MSPS
232 mW @ 125 MSPS休眠模式：<3 mW @ 3.3 V电源电压：1.8 V至3.3 VSFDR（至奈奎斯特频率）
86 dBc @ 1 MHz输出
85 dBc @ 10 MHz输出
NSD @ 10 MHz输出，125 MSPS，20 mA：-153 dBc/Hz差分电流输出：4 mA至20 mA2个片上辅助DACCMOS输入，单端口供电输出共模电压可调节：0 V至1.2 V小外形尺寸、40引脚、符合RoHS 标准的LFCSP封装
AD9114/AD9115/AD9116/AD9117是具有125 MSPS采样率的引脚兼容、双路、8/10/12/14位、低功耗数模转换器(DAC)。这些TxDAC(R)转换器已针对通信系统的发送信号通路进行优化。所有器件都采用相同的接口、封装和引脚分布，从而提供了一种根据性能、分辨率和成本进行向上或向下元器件选型的途径。
AD9114/AD9115/AD9116/AD9117具有出色的交流和直流性能，并支持高达125 MSPS的采样更新速率。
AD9114/AD9115/AD9116/AD V至3.3 V的灵活电源电压范围和低功耗使其非常适合用于便携式应用和低功耗应用。
低功耗。这些DAC采用1.8 V至3.3 V的单电源供电；100 MSPS时的总功耗降至225 mW。低功耗空闲状态期间提供休眠和关断模式。
CMOS时钟输入。高速、单端CMOS时钟输入支持125 MSPS的转换速率。
方便与其它元器件连接。0 V至1.2 V的可调节输出共模可方便地实现与支持共模电平大于0 V的其它元器件的连接。
无线基础设施
微微蜂窝（Picocell）、毫微微蜂窝（femtocell）基站
超声传感器激励
便携式仪器仪表
信号发生器、任意波形发生器
产品生命周期
该产品系列中至少有一个型号已量产并可供采购。该产品适合用于新设计，但也可能有更新的替代产品。
本用户指南介绍AD911x和AD971x评估板，提供了在各种模式和配置下运行AD911x和AD971x所需的全部支持电路。 还介绍了用于与这些器件接口的应用软件。
使用评估板时，应同时参阅///和AD9714/AD9715/AD9716/AD9717数据手册。 AD971x/AD911x修订版A评估板与数据模式发生器2 (DPG2)和DAC软件套件一起工作，包括AD971x/AD911x更新版。
与该评估板一起提供的CD-ROM包括所有必要软件所需的安装程序。 也可下载此安装程序。 两种方法用于安装矢量加载所需的DPGDownloader程序以及SPI通信所需的AD971x/AD911x更新。
推荐 Output Amplifiers
For a single supply, single-ended buffer output:
For high speed, high CMRR:
For a single supply, differential buffer output:
推荐 Quadrature Modulators
For DC coupling to I/Q modulators:
解决方案通报和手册
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The model number is a specific version of a generic that can be purchased or sampled.
Status indicates the current lifecycle of the product. This can be one of 4 stages:
Pre-Release: The model has not been released to general production, but samples
may be available.
Production: The model is currently being produced, and generally available for purchase
and sampling.
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for a limited time.
Obsolete: The specific part is obsolete and no longer available. Other models listed
in the table may still be available (if they have a status that is not obsolete).
The package for this IC (i.e. DIP, SOIC, BGA). An Evaluation Board is a board engineered
to show the performance of the model, the part is included on the board.
For detailed drawings and chemical composition please consult our .
Pin Count is the number of pins, balls, or pads on the device. Pin-out diagrams
& pin function descriptions may be found in the datasheet.
This is the acceptable operating range of the device. The various ranges specified
are as follows:
Commercial: 0 to +70 degrees Celsius
Military : -55 to +125 degrees Celsius
Industrial: Temperature ranges may vary by model. Please consult the datasheet for
more information.
Automotive: -40 to +125 degrees Celsius
Indicates the packing option of the model (Tube, Reel, Tray, etc.) and the standard
quantity in that packing option.
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