改善无源宽带ADC前端网络的设计

　　把公式7代入公式3，并再次运用公式14的三角恒等式。我们看到公式8中，此时二次谐波与幅度K1和K2的平方之差成正比，即：

　　相位不平衡

　　假设现在两个输入信号之间相位不平衡，没有幅度不平衡。则k1 = k2，Φ≠0 :

　　把公式10代入公式3，简化得到公式17。从公式17我们看到，二次谐波幅值与幅度K的平方成正比:

　　比较公式15和公式18可看出，二次谐波幅值受相位不平衡的影响比受幅度不平衡的影响更严重。相位不平衡状态下，二次谐波与k1的平方成正比。幅度不平衡状态下，二次谐波与K1和K2的平方之差成正比。由于K1和K2值大约相等，此差值较小。

高阶匝数比或阻抗比变压器的耐不平衡性较差。如果无法找到“合适的”变压器，应用的线性也有问题的话，请尝试使用多个级联变压器或巴伦。增加一个变压器后，二次谐波失真通常会减少，因为第二个变压器会发挥作用，重新平衡之前第一个变压器从单端转换为差分的信号。

　　某些情况下，可用两三个变压器，协助在高频率下更充分地将单端信号转换为差分信号（图4）。该方法的缺点是电路板空间增加、成本提高、插入损耗（即高投入驱动能力）增大。新款高频变压器现已上市。安伦公司（Anaren）的专利设计采用无核心拓扑结构，允许只采用单一设备的千兆区域带宽扩展。

图4. 对于单端转差分应用，可在各种配置中采用多个变压器。　

并非所有的变压器制造商会使用同样的方法，即使数据手册规格明显类似，相同情况下变压器的运行情况可能也会不同。为前端设计选择变压器的最佳途径是收集并了解考虑范围内变压器的所有规格，并索取制造商数据手册中没有说明的其它主要数据项。或者，也可使用网络分析仪来衡量变压器的性能。

　　宽频带的考虑因素

　　了解变压器及其技术规格，对弄清前端电路究竟如何运行很有帮助。本质上讲，设计宽频带网络时，其他三个指标也需要加以考虑：带宽、匹配情况和PCB（印刷电路板）布局本身。每个指标都很重要，对实现前端电路所需的最佳性能都有举足轻重的作用。

　　虽然变压器有规定的带宽，但是前端电路设计可以限制实际提供带宽，因为PCB固有的和ADC内部寄生效应往往会使变压器提早滚降。即使选择了适当的变压器带宽，有些设计可能也需要比实际测量值更高的带宽。从转换器的角度来看，仍有大量的带宽。但是，从前端电路设计来看，根据所用的拓扑结构，带宽可能有限或需要扩展。

　　一种扩展变压器带宽的方法是：各路转换器模拟输入（图5）配置低Q值电感器或高频铁氧体磁珠(LS)。通带平坦度可以改变，但需要运用这项技术重新*估。 图5b 显示不同值电感器与带宽的结果。基线结果中，不存在L S。

图5. 与转换器的模拟端串联的低Q电感或高频铁氧体磁珠可扩展带宽(a)。不过，这也会影响通带纹波(b)。“基线”测量时无电感。