时间交替ADC系统实现

作     者：詹东友 

作者单位：杭州电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭裕顺

授予年度：2013年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：时间交替采样 信号完整性 高速数据缓存 高速PCB设计 时钟分配 

摘      要：随着现代通信技术的发展，特别是超宽带通信系统的发展以及软件无线电概念的提出，实时通信系统对数据采集系统的速度和精度要求越来越高。在目前集成电路工艺水平下，单片ADC的采样速度和转换精度不可能同时提高。为了在不牺牲精度的前提下提高采样率，时间交替采样系统被提出。在时间交替采样系统里有M片ADC，这些ADC的采样时钟相互之间相位差为360/M度。系统里这些ADC是同时工作，因此对于被采样信号来说，时间交替采样系统的采样率是单片ADC的M倍，理论上系统的精度还保持单片ADC的精度。 文章围绕时间交替ADC系统硬件电路制作展开，详细阐述了基于三片AD9480的时间交替ADC系统的各部分电路。首先介绍了采样定理，指出采样率提高的重要性，紧接着介绍时间交替采样的原理以及采样时钟的偏斜和抖动对采样的影响。然后分别介绍了时间交替ADC系统中交替时间采样时钟产生电路、差分放大器的放大电路、电源系统的设计、高速数据缓存电路等的设计，同时在电路设计的关键点给出说明或者仿真结果。由于PCB电路板制作好坏直接关系到高速数据的正确传输，本文专门用一章讲解信号完整性相关的知识以及其在电路设计中的指导作用，同时针对本系统的差分信号特别介绍了差分信号的阻抗匹配方式。 最后根据实际制作的电路板测试各个部分电路的性能，并给出最后的结果。