電路功能與優勢

　　圖1所示電路是14位、125 MSPS四通道ADC系統的簡化圖，該電路使用后端數字求和將信噪比（SNR）從單通道ADC的 74 dBFS提升到四通道ADC的78.5 dBFS。這項技術特別適合要求高SNR（如超聲和雷達）的應用，并且利用了現代高性能、低功耗、四通道流水線式ADC。

　　該電路使用了非相關噪聲源在方和根（rss）基礎上相加，而信號電壓在線性基礎上相加的基本原理。

　　圖1. 四個并聯ADC求和得到更高SNR的基本框圖

　　電路描述

　　每個ADC的輸入由信號項（VS）和噪聲項（VN）組成。將四個噪聲電壓源求和可得到總電壓 VT， 它是四個信號電壓加上四個噪聲電壓方和根的線性和，例如：

　　由于VS1 = VS2 = VS3 = VS4，信號可有效地乘以4，而轉換器噪聲——具有等效rms值——僅乘以2，因此信噪比以系數2增加，即6.02 dB。所以，6.02 dB的SNR增量是將四個類似信號求和所引起的一個額外的有效分辨率位的結果。由于 SNR（dB） = 6.02N + 1.76 dB，其中N為位數，從而

　　表1顯示將多個ADC輸出求和得到的SNR理論值。為方便起見，顯然應選擇將四個ADC求和。某些關鍵情況下可能需要更多的ADC求和，但具體取決于其他的系統規格（包括成本）和可用的電路板空間。

　　表1. 增加SNR與ADC數目的關系ADC數目SNR增量（dB）

　　14位ADC的理想SNR是（6.02 × 14） + 1.76 = 86.04 dB AD9253 數據手冊指定的典型SNR為74 dB，但其產生的ENOB為12位。

　　圖1所示電路集成無源接收器前端，由四個模擬輸入通道組成，采用器件為14位、125 MSPS四通道模數轉換器 AD9253 。

　　該電路接受單端輸入，并通過雙平衡配置中兩個阻抗比為 1:1的寬帶寬（3GHz） M/A-COM ETC1-1-13巴倫將輸入轉換為差分信號，如圖2所示。

　　圖2. 輸入模擬求和網絡

　　所有四個ADC輸入均在巴倫配置的次級側相連。電路中無增益，每個模擬輸入對都有簡單濾波功能，減少可能反饋至鄰近ADC通道的殘余反沖信號。