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ANALOG/MIXED SIGNAL ANALOG BW EXPANSION vias dai percorsi dei due ingressi analogici e di compensare lo stubbing delle tracce di collegamento. In fondo il progetto finale è piuttosto sem- plice, ci sono solo un paio di cose da nota- re, come indicato nella figura 5. I conden- satori da 0,01 μF utilizzati sono del tipo a banda larga e contribuiscono a mantenere l’impedenza piatta in un ampio intervallo di frequenze. I normali condensatori da 0,1 μF non sono in grado di garantire un’impedenza piatta e possono causare un ripple maggiore nella risposta in ban- da. Le resistenze di serie da 5 e 10 sulle uscite del THA e gli ingressi dell’ADC contribuiscono a ridurre i picchi sulle uscite del THA e a ridurre al minimo la di- storsione causata da eventuali iniezioni di carica residua dalla rete di condensatori di campionamento interni dell’ADC. Questi valori tuttavia devono essere scelti con at- tenzione, per non aumentare l’attenuazione del segnale obbligando il THA a lavorare di più, e per evitare che il progetto possa non essere in grado di sfruttare l’intero fondo scala dell’ADC. Ora è il momento dello shunt di terminazione differen- ziale, di fondamentale importanza quando si tratta di collegare due o più convertitori. In genere un carico basso, in questo caso 1 k sulle uscite, contribuisce con la linearità e mantiene sotto controllo le frequenze riverberanti. Il carico da 120 allo split fa la stessa cosa, ma crea un carico più reale, in questo caso 50 , che è esattamente ciò di cui il THA ha bisogno e per il quale è ottimizzato. E ora passiamo ai risultati: osservando il rapporto se- gnale rumore (SNR) nella figura 6 si può vedere che 8 bit di ENOB (Effective Number of Bits) sono raggiungi- bili in un’ampiezza di 15 GHz. È un risultato abbastanza buono, considerando che un oscilloscopio da 13 GHz con le stesse prestazioni può costare fino a 120.000 dollari. La larghezza di banda integrata (ossia il rumo- re) e le limitazioni dello jitter iniziano a diventare un fattore importante nel degrado delle prestazioni che si osserva mano a mano che la frequenza attraversa le bande L, S, C e X. Va inoltre osservato che, per mantenere livelli costanti tra il THA e l’ADC, il valore di fondo scala dell’ADC è stato cambiato internamente mediante un registro SPI in 1,0 V p-p. In questo modo il THA viene mantenuto nella sua regione lineare avendo un’uscita massima di 1,0 V p-p differenziale. Vengono illustrati anche i risultati relativi alla linearità, o SFRD. In questo caso la linearità è maggiore di 50 dBc fino a 8 GHz e raggiunge i 40 dB fino a 10 GHz. Questo progetto è stato ottimizzato usando le funzioni di impostazione della corrente del buffer di ingresso analogico dell’AD9689, mediante registri di controllo SPI, per raggiungere la linearità migliore su un’ampia gamma di frequenze. La figura 7 mostra la linearità di banda, a dimostrazio- ne che è possibile raggiungere 10 GHz di larghezza di banda aggiungendo un THA davanti all’ADC RF, esten- dendo completamente la larghezza di banda analogica dell’AD9689. Per applicazioni che richiedono prestazioni ottimali su larghezze di banda analogiche multi-GHz, il THA è pra- ticamente indispensabile, almeno per il momento. Gli ADC RF si stanno diffondendo velocemente. È chiaro che i convertitori GSPS offrono facilità d’uso, in teoria, quando si tratta di campionare una larghezza di ban- da più ampia per coprire diverse bande d’interesse. Questo giustifica il ripristino di uno a più stadi di mix- down sul front-end della linea RF. Tuttavia, raggiunge- re la larghezza di banda in queste fasce più elevate può comportare diverse sfide in termini di progetta- zione e prestazioni. Quando si utilizza un THA nel sistema occorre control- lare che il punto di campionamento sia in una posizione ottimale tra il THA e l’ADC. Una procedura di mappatura del ritardo come quella descritta nell’articolo fornisce i migliori risultati in termini di prestazioni. Comprendere la procedura può essere noioso, ma è di fondamentale importanza. Infine occorre ricordare che accoppiare un front-end significa in realtà ottenere le prestazioni migliori, a seconda delle esigenze di ogni applicazione. L’effetto Lego (limitarsi a collegare blocchi d’impedenza di 50 ) potrebbe non essere l’approccio migliore per campionare le frequenze in banda X. Fig. 7 – Rete e catena di segnali del THA e dell’ADC – risultati della larghezza di banda 29 - ELETTRONICA OGGI 476 - MARZO 2019