直流偏移校正功能與ADS58H40PCB布局優(yōu)化

　　本文分析了高速 ADC 直流偏移校正功能的作用與影響，并針對此以 ADS58H40 為例，優(yōu)化了其 PCB 布局。

　　1. 引言 ADS58H40 是一款四通道、11/14 比特、采樣 250MSPS、接收 90MHz 帶寬的高性能高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它同時具有用于反饋的 125MHz 帶寬的 Burst Mode 與用于接收的 90MHz 帶寬的 SNRBoost Mode，適用于基站收發(fā)信機的反饋與接收通道。目前用于基站收發(fā)信機的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）大多都具有直流偏移校正功能（DC offset correction function）。它用于校正 ADC 接收到的直流，以免其降低接收機的性能。但是此功能同時也會引起 ADC 的碼域翻轉(zhuǎn)（code toggle），如果 PCB 布局不當(dāng)，會造成 ADC 采集小信號功率不準(zhǔn)確。本文以 ADS58H40 為例，分析了碼域翻轉(zhuǎn)干擾所帶來的問題，并提供了 PCB 優(yōu)化解決方案。

　　2. 高速 ADC 直流偏移校正功能的作用與影響直流偏移（DC offset）是由外界的直流信號分量與原信號的直流疊加形成。在基站收發(fā)信機中，它主要是由本振泄露與混頻器或 IQ 解調(diào)器的非線性產(chǎn)生。直流偏移會對有用信號形成干擾，通常需要使用 ADC 的直流偏移校正功能來抑制它。從碼域上來看對于一個理想的 11 bit ADC，其中間碼應(yīng)該是 2^（11-1）=1024。用二進(jìn)制補碼來表示就是 0x000。由于二進(jìn)制補碼的最高位表示符號位，所以對應(yīng)的 11 bit 數(shù)據(jù)范圍是從 0x000 到 0x7FF。0x7FF 表示-1，對應(yīng)為 1023。在無有用信號輸入時，理想狀態(tài)下，11 bit ADC 采集出來的信號在碼域就應(yīng)該為 0x000。但是事實上外界還有熱噪聲（thermal noise）與直流偏移會被 ADC 采集到。直流偏移在碼域上會使 ADC 空采所獲得的碼相對 0x000 向上偏移一些，而熱噪聲信號的自然波動也會疊加到直流偏移所表示的碼上面。ADC 的 DC offset correction function 會修正直流偏移引起的碼域誤差，將其重新校正到 0x000。 ADC 的 DC offset correction function 的工作流程如下