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ANALOG/MIXED SIGNAL ANALOG BW EXPANSION 26 - ELETTRONICA OGGI 476 - MARZO 2019 preciso istante di tempo. Il processo prevede quindi un campionamento dei segnali mediante un campionatore a basso jitter che “attenua” i requisiti di linearità dina- mica dell’ADC su una larghezza di banda più ampia, perché il valore campionato viene mantenuto costante durante il processo di conversione analogico/digitale. Ne consegue una radicale estensione della larghezza di banda d’ingresso analogica, oltre a un sostanziale mi- glioramento della linearità ad alta frequenza e dell’SNR ad alta frequenza per l’insieme formato da THA-ADC, rispetto alle prestazioni offerte dal solo ADC RF. THA: descrizione e caratteristiche I THA offrono un campionamento dei segnali di preci- sione su una larghezza di banda di 18 GHz, con linearità da 9 a 10 bit, con frequenze di ingresso dalla dc a ol- tre 10 GHz, rumore 1,05 mV e jitter di apertura casuale <70 fs. Il dispositivo può essere temporizzato a 4 GSPS con una minima perdita di range dinamico (es. HMC661 e HMC1061). Questi THA possono essere utilizzati per espandere la larghezza di banda e/o la lineari- tà ad alta frequenza dei sistemi di conversione analogico/digitale ad alta velocità e di acqui- sizione di segnali. Il THA singolo (es. HMC661) genera un’u- scita costituita da due segmenti. Nella mo- dalità track della for- ma d’onda di uscita (tensione di clock dif- ferenziale positiva), il dispositivo si comporta come un amplificatore a guadagno unitario che riproduce il segnale d’in- gresso in uscita, soggetto ai limiti della larghezza di banda degli amplificatore di ingresso e uscita. Sulla transizione ne- gativa del clock il dispositivo campiona il segnale d’ingres- so con un’apertura del tempo di campionamento molto bre- ve e mantiene l’uscita costan- te durante l’intervallo di clock negativo, a un valore che è rap- presentativo del segnale nell’i- stante del campionamento. Il dispositivo singolo (a differen- za del THA doppio HMC1061) (Fig. 1) è spesso preferibile per il front-end di campionamento con ADC, perché la mag- gior parte degli ADC ad alta velocità comprende già un THA interno, ma con una larghezza di banda nettamen- te inferiore. Di conseguenza l’aggiunta di un THA davan- ti all’ADC forma un gruppo duale composito (o triplo in caso di utilizzo dell’HMC1061) con il THA davanti al convertitore. A parità di tecnologia e progetto, un dispo- sitivo singolo presenta solitamente una linearità e un rumore migliori rispetto a un dispositivo doppio perché comprende meno stadi. Pertanto il dispositivo singolo è spesso la scelta migliore per il front-end di campiona- mento con ADC ad alta velocità. Mappatura del ritardo del THA e dell’ADC Una delle operazioni più difficili nello sviluppo di una catena di segnale track-and-hold e ADC è l’imposta- zione del ritardo di temporizzazione tra l’istante in cui il THA esegue il campionamento del segnale e il mo- mento in cui questo deve essere trasferito all’ADC per il ricampionamento. Il processo d’impostazione di questa Fig. 2 – Circuito di mappatura del ritardo Fig. 1 – Topologie track-and-hold: (1a) singolo, (1b) doppio