Trở kháng của đầu vào vi sai trên bộ chuyển đổi AD

Tôi hiện đang cố gắng gắn chip chuyển đổi ADC / DAC khá nhanh vào một GPU để nhận và truyền RF trong tương lai, nhưng để bộ chuyển đổi chạy và gắn bộ tạo tín hiệu và máy hiện sóng để thử nghiệm là mục tiêu chính của tôi ngay bây giờ .

Tôi đến từ thế giới kỹ thuật số. Tôi đã làm tất cả các loại mạch kỹ thuật số và sử dụng bộ chuyển đổi AD cho các tác vụ dễ dàng với vi điều khiển, nhưng khi nói đến tín hiệu tốc độ cao tương tự và khác biệt với một số yếu tố như trở kháng, v.v., về cơ bản tôi không biết tôi là gì tôi đang làm

Con chip tôi muốn sử dụng cho dự án này là AD9862 . Nó khá cũ nhưng chúng không đắt lắm, dễ hàn và chúng đã được Ettus Research sử dụng trong một số mô hình USRP mà tôi đang sử dụng làm nền tảng tham chiếu. Nếu bạn có một gợi ý cho một con chip tốt hơn, xin vui lòng cho tôi biết!

Bây giờ, điều chính tôi quan tâm là toàn bộ miền tương tự. AD9862 có 2 đầu vào vi sai có thể được đệm tùy ý (đó là điều tôi nên làm, phải không?) Và biểu dữ liệu cho biết bộ đệm đầu vào có trở kháng không đổi 200 Ohm. Bây giờ điều tôi muốn làm là, chỉ cần đưa hai kênh AD đó ra một đầu nối SMA không cân bằng với trở kháng 50 Ohm để kết nối một bộ tạo tín hiệu hoặc một đầu phát radio sau đó. Vì vậy, tôi cần một Balun cho điều đó.

Ettus cũng đã làm điều đó. Họ có một số bảng con mà bạn có thể gắn vào ván chân tường để có các mặt trận khác nhau được kết nối với AD- / DA-Converter. Bây giờ, nếu tôi nhìn vào Bảng con gái BasicRX (là: bảng con gái dễ nhất ) thực hiện chính xác những gì tôi muốn, tôi thấy rằng họ đang sử dụng một Balun có tên ADT1-1WT . Nếu tôi nhìn lên, bảng dữ liệu cho tôi biết, nó có trở kháng 75 Ohm. Điều đó không hoàn toàn sai sao? Tôi nghĩ rằng tôi cần một máy biến áp cân bằng 50 Ohm không cân bằng đến 200 Ohm.

Ngoài ra, đầu vào được kết thúc bằng điện trở 50 Ohm và đầu ra đi trực tiếp mà không cần thêm bất kỳ thành phần nào ngoại trừ đầu nối, đến AD (VINP_A / VINN_A và B) được kết thúc nối tiếp (phải không? Hoặc đó là bộ lọc thông thấp với Tụ điện 10pF? Tôi đọc trên một danh sách gửi thư ở đâu đó rằng các giá trị cho bộ lọc thông thấp là sai trong BTW sơ đồ này) với 50 Ohm. Điều đó hoàn toàn không phù hợp với trở kháng đầu vào 200 Ohm của đầu vào AD. Thật tuyệt vời nếu ai đó có thể giải thích điều đó cho tôi! Đối với tôi tất cả các giá trị là hoàn toàn tắt.

Ngoài ra, những gì về dấu vết trên PCB? Họ cũng cần phải có trở kháng phù hợp để ngăn chặn phản xạ và sóng đứng. Vì vậy, tôi cần phải phù hợp với họ, tôi đoán? Vì vậy, đầu ra của balun phải là dấu vết vi sai với trở kháng vi sai 200 Ohm đi đến đầu vào AD và ở phía bên kia của balun, tôi cần một dấu vết 50 Ohm đi đến đầu nối SMA?

Nếu ai đó có thể làm sáng tỏ điều này cho tôi, điều đó thật tuyệt vời! Đây là tất cả những điều bạn dường như chỉ học ở trường đại học nếu bạn học ngành kỹ thuật điện và tôi học ngành khoa học máy tính và đây chỉ là một sở thích nghiệp dư đối với tôi, vì vậy tôi bị lạc ngay bây giờ :(

AD9862 có trở kháng đầu vào 200 ohms điển hình và đó là một số quan tâm nhưng không quan trọng khi nói đến thế giới bên ngoài giao thoa. Nói chung, trở kháng đầu vào chip vô cực dễ làm việc hơn - theo cách này có thể bỏ qua việc cung cấp chip không nằm cách điện trở / linh kiện kết thúc đường dây đến vài inch.

Tôi nói một vài inch, nhưng điều đó thực sự phụ thuộc vào tần số bạn đang nhận được. Giả sử tần suất quan tâm tối đa là 300 MHz - nó có bước sóng 1 mét và quy tắc ngón tay cái nói rằng nếu theo dõi pcb của bạn nhỏ hơn một phần mười bước sóng thì bạn sẽ không gặp vấn đề gì khi cho ăn 10cm (4 inch) đến chip từ đầu cuối dòng.

Dân gian khác có thể nói ít hơn nhưng đó chỉ là một quy tắc của ngón tay cái. Vì vậy, các rãnh PCB của chip được khớp với một trở kháng nhất định không quan trọng bằng việc cung cấp quy tắc ngón tay cái được đáp ứng. Việc chip có trở kháng đầu vào 200 ohm giúp ích rất nhiều cho việc này - chấm dứt tải phân tán (thay vì một bộ biến đổi 50 ohm hoặc 75 ohm) cũng được cho phép (quy tắc ngón tay cái, v.v.).

Bây giờ là balun. Vâng, nó nói nó là một balun 75ohm nhưng vào cuối ngày, nó là một máy biến áp không có gì thường là 75ohm hoặc 50 ohm là về nó. Nó nói rằng nó là một thiết bị trở kháng 1: 1 có nghĩa với tôi rằng nếu có 50 ohms (hoặc 75 ohms) ở một phía của máy biến áp, thì trở kháng này được phản ánh sang phía bên kia cho dải tần số bình thường mà nó dự định cho

Trở kháng ở phía chip của balun là 200 ohms (chip) + 50 ohms (R4) + 50ohms (R5) = 300 ohm. Một lần nữa, điều này sẽ không hoạt động cũng như trở kháng 75 ohm nhưng có lẽ nó sẽ không tạo ra một thỏa thuận lớn - nó không tối ưu nhưng rất khó để nói từ thông số kỹ thuật của nó sẽ tối ưu đến mức nào. Tôi đoán là nó không hoàn hảo nhưng có lẽ bạn sẽ không làm giảm tín hiệu hơn một vài dB.

300 ohm này được phản ánh lên phía sơ cấp của balun và trở thành song song với 50 ohms (R3). Trở kháng ròng nhìn vào mạch bây giờ là khoảng 43 ohms. Tôi phải nói rằng rõ ràng điều này sẽ đẹp hơn nếu nó ở gần 50 ohms NHƯNG, tôi không biết trở kháng của cáp mà mạch này được dự định. Nó có thể là 50 ohms và trong trường hợp đó sẽ có xu hướng sóng đứng và phản xạ lên xuống cáp nhưng không có gì nghiêm trọng đến mức nó sẽ giết chết các hoạt động. Cáp có thể là cáp 45 ohms (không nghe thấy).

Nếu bạn đang tạo mạch, tôi sẽ sử dụng 62 ohm cho R3 và trở kháng được trình bày ở đầu vào sẽ vào khoảng 51,4 ohms.

Hãy nhớ rằng, phần quan trọng nhất của thiết kế này là để phù hợp với trở kháng của cáp để ngăn chặn sự phản xạ nghiêm trọng. Sẽ không có vấn đề gì nếu trở kháng phù hợp được phân phối giữa R3, R4, R5 và chip cung cấp các dấu vết PCB không quá dài VÀ các dấu vết PCB không cần phải được thiết kế chính xác là 50 ohms với độ dài ngắn.