图2:AD9129 DAC输出前端功能框图
表1: 几种情形的数据定义
读者需注意,最佳元器件值之间的差异非常小。巴伦元件具有最大的变化值。下文图3中的数据显示DAC宽带噪声输出模式的优化;DAC只是在全部可用频谱带宽中产生信号音。
图3: 宽带噪声模式中的DAC性能
最初的情形显示第一奈奎斯特区的可用功率下降,而第二、第三和第四奈奎斯特区中极有可能出现混叠信号音。情形2显示第一和第二奈奎斯特区中的输出电平增加,以及较高奈奎斯特区中的可用功率下降。最后,情形3为最佳情况,看上去在第一和第二奈奎斯特区具有良好的输出功率,同时相比情形1,区域3和4中的可用功率保持在最低水平。
图4和5显示DAC为单音模式时的记录数据。图5显示多个奈奎斯特区中不同频率的输出功率水平。图4显示各种情形与DAC输出频率下的SFDR。读者应当对参数规划的权衡取舍有一个更全面的了解,因为随着设计过程的展开,必须理解这些参数并对其优化。显然,情形1可以通过替换为带宽更宽的巴伦解决方案加以改进,即情形2。
图4: SFDR性能对比
图5: 输出功率水平对比
在第二奈奎斯特区获得更高的功率水平和更佳的SFDR。此外,情形3中采用1:2宽带巴伦,则改进后的功率水平便得到了保持,同时进一步改进了系统的SFDR。其它重要发现有:在1900MHz附近存在SFDR的“最有效点”。该性能独立于输出元器件,这是因为DAC存在内部阻抗。
结论
GSPS DAC的最新发展可让设计人员在发射信号链上略过多个混频级,直接处理所需的RF频段。使用GSPS DAC时,必须仔细考虑输出网络。设计高速、高分辨率转换器布局时,不容易照顾到所有的具体特性。从DAC输出差分环境转换至单端RF输出时,必须特别注意巴伦的选择。
另外,设计GSPS DAC输出网络时,必须注意网络的布局与拓扑;走线宽度和长度是非常重要的参数,需加以优化。记住,为了“配合”特定应用,需要满足很多参数。