Сопротивление дифференциальных входов на АЦП

В настоящее время я пытаюсь подключить к FPGA довольно быструю микросхему АЦП / ЦАП для получения и передачи РЧ в будущем, но моя главная цель сейчас - заставить работать преобразователь и подключить генератор сигналов и осциллограф для тестирования. ,

Я из цифрового мира. Я выполнял все виды цифровых схем и использовал AD-преобразователь для простых задач с микроконтроллером, но когда дело доходит до аналоговых высокоскоростных сигналов, которые являются дифференциальными и чувствительными к нескольким факторам, таким как полное сопротивление и т. Д., Я практически не знаю, что я я делаю.

Чип, который я хочу использовать для этого проекта, - AD9862 . Он довольно старый, но он не очень дорогой, его легко паять, и он был использован Ettus Research в нескольких моделях своих USRP, которые я использую в качестве эталонной платформы. Если у вас есть предложение для лучшего чипа, пожалуйста, скажите мне!

Теперь главное, что меня интересует, это весь аналоговый домен. AD9862 имеет 2 дифференциальных входа, которые можно опционально буферизовать (что я и должен сделать, верно?), И в техническом описании указано, что входной буфер имеет постоянный импеданс 200 Ом. Теперь я хочу просто подключить эти два AD-канала к несбалансированному SMA-разъему с сопротивлением 50 Ом, чтобы позже подключить генератор сигналов или внешний интерфейс радио. Итак, мне нужен Балун для этого.

Эттус тоже так делал. У них есть несколько дочерних плат, которые вы можете прикрепить к плате, чтобы подключить разные интерфейсы к AD- / DA-конвертеру. Теперь, если я смотрю на BasicRX Дочерняя (было: простой Дочерняя ) , который делает именно то , что я хочу, я вижу , что они используют балун под названием ADT1-1WT . Если я посмотрю его, таблица данных скажет мне, что его сопротивление составляет 75 Ом. Разве это не совсем неправильно? Я подумал, что мне нужен несимметричный трансформатор с сопротивлением 50 Ом и 200 Ом.

Кроме того, вход заканчивается резистором 50 Ом, а выход, который идет напрямую, без каких-либо дополнительных компонентов, кроме разъема, к AD (VINP_A / VINN_A и B), подключается последовательно (верно? Или это фильтр нижних частот с Конденсатор 10 пФ? Я где-то читал в списке рассылки, что значения для фильтра нижних частот неправильны в этой схеме BTW) с 50 Ом. Это совсем не совпадает с входным сопротивлением 200 Ом на входе AD. Было бы здорово, если бы кто-то мог мне это объяснить! Для меня все значения полностью отключены.

Кроме того, как насчет следов на печатной плате? Они также должны иметь правильный импеданс для предотвращения отражений и стоячих волн. Так что мне нужно сопоставить их, я полагаю? Таким образом, на выходе балуна должны быть дифференциальные трассы с дифференциальным импедансом 200 Ом, идущие на вход AD, а на другой стороне балуна мне нужна трасса 50 Ом, идущая к разъему SMA?

Если бы кто-то мог пролить свет на это для меня, это было бы здорово! Это все вещи, которые вы, кажется, изучаете только в университете, если вы берете электротехнику в качестве специалиста, а я изучаю информатику, и это все для меня просто любительское хобби, так что я сейчас немного потерялся :(

AD9862 имеет входной импеданс 200 Ом, типичный, и это представляет некоторый интерес, но не имеет большого значения, когда речь идет о взаимодействии с внешним миром. Вообще говоря, с входным импедансом микросхемы бесконечности легче работать - таким образом, его можно игнорировать, если микросхема не находится на расстоянии более нескольких дюймов от резистора / компонентов, которые заканчивают входную линию.

Я говорю несколько дюймов, но это действительно зависит от частоты, которую вы получаете. Допустим, максимальная интересующая частота составляет 300 МГц - она ​​имеет длину волны 1 метр, и практическое правило гласит, что если отслеживание вашей печатной платы составляет менее одной десятой длины волны, то у вас не будет проблем с подачей 10 см (4 дюйма). на чип от ограничителя линии.

Другие люди могут сказать меньше, но это просто правило. Таким образом, дорожки микросхемы PCB, согласованные с определенным импедансом, также не столь критичны, если соблюдено правило большого пальца. Тот факт, что входной импеданс микросхемы составляет 200 Ом, немного помогает в этом - допустимо также распределение нагрузки (вместо одного 50-омного или 75-омного термиантора) (практическое правило и т. Д.).

Теперь балун. Да, это говорит о том, что это балун на 75 Ом, но в конце дня это трансформатор, в котором нет ничего обычно 75 Ом или 50 Ом. Это говорит о том, что это устройство с сопротивлением 1: 1, что означает для меня, что если на одной стороне трансформатора имеется 50 Ом (или 75 Ом), то это сопротивление отражается на другой стороне для нормального диапазона частот, для которого он предназначен. за.

Сопротивление на стороне микросхемы балуна составляет 200 Ом (микросхема) + 50 Ом (R4) + 50 Ом (R5) = 300 Ом. Опять же, это не сработает так же хорошо, как импеданс 75 Ом, но, вероятно, это не будет иметь большого значения - это неоптимально, но очень трудно определить по спецификации Balun, насколько далеко он будет от оптимального. Я думаю, что это не идеально, но вы, вероятно, не ухудшите сигналы более чем на пару дБ.

Эти 300 Ом отражаются на первичной стороне балуна и становятся параллельными 50 Ом (R3). Чистое полное сопротивление, наблюдаемое в цепи, теперь составляет около 43 Ом. Я должен сказать, что это было бы лучше, если бы оно было ближе к 50 Ом, НО, я не знаю сопротивления кабеля, для которого предназначена эта схема. Это может быть 50 Ом, и в этом случае будет иметь место тенденция к появлению стоячих волн и отражений вверх и вниз по кабелю, но ничто настолько серьезное, что это убьет операции. Кабель может быть 45-омным (не неслыханно).

Если вы делаете схему, я бы использовал 62 Ом для R3, и сопротивление, представленное на входе, составило бы около 51,4 Ом.

Помните, что наиболее важной частью этой конструкции является согласование сопротивления кабеля для предотвращения серьезных отражений. Не имеет значения, если согласующий импеданс распределяется между R3, R4, R5 и микросхемой, обеспечивающей, чтобы следы печатной платы не были чрезмерно длинными, а следы печатной платы не должны быть рассчитаны точно на 50 Ом при условии коротких длин.