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高速模數轉換器輸入阻抗測量
作者：
時(shí)間：2017-02-06
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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轉換器輸入阻抗計算：測量方法
表面上，這似乎非常棘手，但其實(shí)有多種方法可以測量轉換器的阻抗。技巧在于利用網(wǎng)絡(luò )分析儀來(lái)完成大部分瑣碎工作，不過(guò)這種設備可能價(jià)格不菲。其優(yōu)點(diǎn)是，當今的網(wǎng)絡(luò )分析儀能夠實(shí)現許多功能，像跡線(xiàn)計算和去嵌入等；對于阻抗轉換等任務(wù)，它可以直接給出答案，而不需要使用外部軟件。
測量轉換器的阻抗需要兩塊電路板、一臺網(wǎng)絡(luò )分析儀和一點(diǎn)“入侵”知識。第一塊板焊接有ADC/DUT(待測器件)，還焊接了其它元件以提供偏置和時(shí)鐘(圖3a)。第二塊高速ADC評估板去除了前端電路，僅留連至轉換器模擬輸入引腳的走線(xiàn)(圖3b)。
2012-3-12 09:07:16 上傳
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圖3: ADC的阻抗測量需要一塊ADC評估板（a）且要將（a）中的前端去掉以用于測量（b）。
第二塊板除去了拆掉的前端電路的任何走線(xiàn)寄生效應。為此，必須使用與圖3b所示一模一樣但沒(méi)焊裝器件的電路裸板(圖4a)。然后切割該裸板，只剩下前端電路走線(xiàn)進(jìn)入ADC的模擬輸入引腳的那部分(圖4b)。
2012-3-12 09:07:18 上傳
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圖4: 為去掉被剝離的前端電路的導線(xiàn)寄生效應，應使用圖3b所示的未焊件裸板（a）。該板的一個(gè)剪切版只允許前端電路導線(xiàn)連接到ADC的模擬輸入引腳（b）。
需要在轉換器的引腳處安裝一個(gè)連接器(通常會(huì )有足夠的銅來(lái)完成這一任務(wù))。在此階段可發(fā)揮創(chuàng )造性以保證該連接器的牢固連接。通常，ADC的裸露焊盤(pán)(epad)可用于實(shí)現轉換器本身到地的連接。假設前端電路的兩條差分走線(xiàn)相等且對稱(chēng)，那么只需要使用其中的一條走線(xiàn)。該板用于實(shí)現“通過(guò)”測量，最后將從焊有器件電路板的測量結果中減去前一測量結果。
下一步是對剪切后的小裸板(圖4b所示的第二塊板)實(shí)施“通過(guò)”測量，以測量S21(圖5)。這個(gè)文件(應以touchstone格式或?.S2P文件形式保存)將成為去嵌入文件，用以從焊有器件的板中剔除所有走線(xiàn)寄生效應。
2012-3-12 09:07:20 上傳
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圖5: 圖4b所示剪切板的去掉前端電路后的導線(xiàn)阻抗。
然后只需以差分配置將焊件板(圖3b所示的第一塊板)連接到網(wǎng)絡(luò )分析儀。應為該板提供電源和時(shí)鐘，以確保能捕捉到測量過(guò)程中轉換器內部前端設計的任何寄生變化。
焊件板“上電”后，轉換器看起來(lái)像是在典型應用中。在此測量中，將先前在切割裸板的各端口(各模擬輸入走線(xiàn))上測得的板寄生效應(圖6)去掉。最終將從當前ADC測量結果中減去板寄生效應，僅在圖中顯示封裝和內部前端阻抗（圖7）。
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