基于AD9444的时间交叉采样ADC系统设计

　　应用AD9444的并采用AFB技术的四通道时间交叉采样ADC系统在提高分辨率的同时，也提高了系统的采样速率。

　　数字、软件无线电和微电子技术的高速发展，极大的促进了模数转换电路设计的发展。模数转换器件经历了从低性能到高性能的发展过程，并产生了多种结构类型的转换器件。在对高速高性能的模数转换系统的需求不断增加的情况下，时间交叉采样法是最佳的选择。伴随着低价、高速、可配置的数字硬件平台(DSP、FPGA、CPLD和ASIC等)的出现，新的数字处理技术的发展已经为时间交叉采样法的ADC系统性能的突破开辟了道路。数字后处理方法比起传统的模拟匹配技术有很多优点，实现起来比较灵活，并且可以被设计成所期望得到的精度。

　　AD9444的功能和特性

　　图1：AD9444的内部结构框图

　　图1是14位模数转换器(ADC)AD9444的内部结构框图。AD9444的采样速率为80MSPS，高SFDR扩大了无线基站接收机的动态范围，提高了服务质量并降低了成本。AD9444拥有片上基准电压和跟踪保持电路，输出时钟使数据的输出简单化，并且当信号超过所选择的信号范围时输出提示。AD9444的LVDS输出可连接AD6636多通道宽带数字下变频器，特别适合于TigerSHARC处理器。此外，当AD9444和AD9510时钟分配器一起使用时，AD9444便可以获得一个优良的时钟源。

　　AD9444具有如下特性。

　　● 100dB的双通道无杂波失真动态范围：69.3～70.3MHz;

　　● 70MHz输入时，信噪比为73.1dB，无杂波动态失真范围为97dBc;

　　● 差分非线性=±0.4LSB，积分非线性=±0.6LSB;

　　● 功耗为1.2W;

　　● 3.3V和5V的供电电压

　　● 2.0Vp-p满量程差分输入

　　原理及系统组成

　　1. 时间交叉采样法

　　图2：四通道时间交叉采样系统数据流图

　　多路输出的时间交叉法模数转换是一个比较成熟的概念，这种方法不仅节省空间，并且能成倍提高现有的高性能ADC的采样速率，适合于需要高采样率的模数转换系统。时间交叉采样ADC系统采用的运行理念是：m路ADC中每一片ADC的采样频率是整个系统采样频率的1/m。每一路通道锁定在一个相位上，使系统作为一个整体在相等的时间间隔增量上采样，每片ADC在全速采样下得到连接完好的图像。图2给出了典型的四通道的时间交叉采样ADC系统的数据流图。最终输出的数据流是由系统中的每一通道的输出数据按照适当的顺序交叉输出产生的。

　　2. AFB法

　　图3：AFB法基本模块框图