高速模數(shù)轉換器輸入阻抗測量
轉換器輸入阻抗計算:測量方法
表面上,這似乎非常棘手,但其實有多種方法可以測量轉換器的阻抗。技巧在于利用網(wǎng)絡分析儀來完成大部分瑣碎工作,不過這種設備可能價格不菲。其優(yōu)點是,當今的網(wǎng)絡分析儀能夠實現(xiàn)許多功能,像跡線計算和去嵌入等;對于阻抗轉換等任務,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)絡分析儀和一點“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(圖3b)。
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寄生效應。為此,必須使用與圖3b所示一模一樣但沒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進入ADC的模擬輸入引腳的那部分(圖4b)。
圖4: 為去掉被剝離的前端電路的導線寄生效應,應使用圖3b所示的未焊件裸板(a)。該板的一個剪切版只允許前端電路導線連接到ADC的模擬輸入引腳(b)。
需要在轉換器的引腳處安裝一個連接器(通常會有足夠的銅來完成這一任務)。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(epad)可用于實現(xiàn)轉換器本身到地的連接。假設前端電路的兩條差分走線相等且對稱,那么只需要使用其中的一條走線。該板用于實現(xiàn)“通過”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)實施“通過”測量,以測量S21(圖5)。這個文件(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寄生效應。
圖5: 圖4b所示剪切板的去掉前端電路后的導線阻抗。
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)絡分析儀。應為該板提供電源和時鐘,以確保能捕捉到測量過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)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)。
評論