L'actualité PCB - Mise en page de carte PCB pour ADC haute résolution

Les convertisseurs analogiques / numériques (ADC) haute vitesse sont des composants de traitement analogique clés dans divers domaines d'application tels que les spectromètres de masse, les ultrasons, les lidar / radars, les modules d'émission - réception de télécommunications, etc. Que l'application soit basée sur le domaine temporel ou fréquentiel, les performances dynamiques les plus élevées de l'ADC sont requises. Un ADC plus rapide et plus haute résolution permet aux systèmes à ultrasons d'obtenir des images plus détaillées et aux systèmes de communication d'avoir une capacité de traitement des données plus élevée.

Alors que les taux d'échantillonnage des ADC de 14 bits ou plus continuent d'augmenter jusqu'à une plage d'échantillonnage de 100 m, les concepteurs de systèmes doivent devenir des experts en conception d'horloge, en distribution et en disposition de carte.

Cet article décrit quelques - uns des problèmes clés dans la conception du système, en particulier la mise à la terre de la carte de circuit imprimé et la technologie de câblage du plan d'alimentation. Un ADC moderne nécessite un design de carte moderne. Sans une source d'horloge précise ou une disposition de carte bien conçue, un convertisseur haute performance n'atteindra pas ses indicateurs de performance.

La structure de récepteur hétérodyne à fréquence intermédiaire unique et les algorithmes avancés de linéarisation d'amplificateur de puissance imposent des exigences en matière de performances ADC. Un tel système pousse les performances de gigue intrinsèques du convertisseur en dessous de 1 / 2 ps. De même, les ingénieurs en instrumentation de test ont besoin de très faibles performances de bruit à large bande pour développer un analyseur de spectre avancé.

Ainsi, dans un système de conversion de données à grande vitesse, le Sous - circuit le plus important est la source d'horloge. C'est parce que la précision de synchronisation du signal d'horloge affectera directement les performances dynamiques de l'ADC.

Pour minimiser cet effet, la source d'horloge ADC doit avoir une très faible gigue temporelle ou un bruit de phase. Si ce facteur n'est pas pris en compte lors du choix du circuit d'horloge, les performances dynamiques du système ne seront pas bonnes. Ceci est indépendant de la qualité du circuit d'entrée analogique frontal ou des performances de gigue intrinsèques du convertisseur. Une horloge précise est toujours capable de fournir des conversions de bord à des intervalles de temps précis.

En effet, les fronts d'horloge arrivent avec des intervalles de temps variant de façon continue. L'incertitude de cette séquence temporelle permet donc une évaluation intégrée du rapport signal sur bruit de la forme d'onde échantillonnée par un processus de conversion de données.

La gigue d'horloge maximale est déterminée par la formule suivante: TJ (rms) = (vin (P - p) / vinfsr) * (1 / (2 (n + 1) * Í * fin) Si la tension d'entrée (vin) est égale à la plage de pleine échelle (vifsr) de l'ADC, l'exigence de gigue devient un facteur de la résolution de l'ADC (n bits) et de la fréquence d'entrée d'échantillonnage (fin). Pour une fréquence d'entrée de 70 MHz, la gigue totale requise est: TJ (rms) = 1 * (1 / 215Í * 70 * 106)) TJ (rms) = 140fs

Étant donné que de nombreux systèmes distribuent des horloges de référence via un fond de panier ou d'autres connexions qui dégradent la qualité du signal, il est courant d'utiliser un oscillateur local (vcxd à faible bruit de phase) comme source de synchronisation pour l'ADC. La figure 1 montre l'utilisation de la synthèse d'horloge LMX2531 de ns pour la génération de synchronisation. Le LMX2531, connecté au générateur de temporisation, est délivré par un synthétiseur diviseur programmable avec une performance de gigue inférieure à 100 femtosecondes.

Ci - dessus est une introduction à la disposition de carte PCB pour ADC haute résolution. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB.