Это преобразование происходит посредством активной схемы на операционном усилителе, либо схемы на пассивных компонентах с использованием согласующих трансформаторов. В любом случае, согласование импеданса критично при передаче сигнала, поскольку необходимо стремиться избегать как потерь мощности сигнала, так и его отражения.

В первую очередь, необходимо понимать, какой именно входной импеданс имеет АЦП. Наиболее высокоскоростные АЦП имеют входной импеданс 50 или 100 Ом, хотя возможны и другие его значения. Следующим важным фактором является выходной импеданс устройства – источника входного сигнала АЦП. В лучшем случае выходной импеданс источника сигнала должен совпадать с входным импедансом АЦП, однако это не всегда возможно. И в третьих, характеристический импеданс линии передачи между драйвером сигнала и АЦП также должен быть согласован с обеих сторон.

В некоторых случаях применяются пассивные схемы на входе АЦП для согласования сигнала или его аттенюации. Следует быть крайне внимательным при расчете значения импеданса дискретных компонентов, учитывая возможный разброс их параметров. Допуски пассивных компонентов и паразитные эффекты могут быть причинами несбалансированности схемы.

В то же время, такой неочевидный компонент, как согласованная линия передачи сигнала от источника до АЦП также имеет большое значение. Волновое сопротивление дифференциальной линии, выполненной на печатной плате должно сохраняться на всем пути следования сигнала и быть равным значению согласующего импеданса. Если линия передачи с сопротивлением Z0 согласована с входным импедансом меньше, чем Z0, тогда сигнал отразится от конца линии в обратной полярности и вернется к источнику. В случае, если терминирующий импеданс больше, чем Z0, отраженный сигнал будет иметь ту же полярность, что и падающий.

 

В данном примере, дифференциальная линия передачи должна быть согласована с 100-Омным входным импедансом АЦП и так же 100-Омным выходным импедансом согласующего трансформатора.

Добивайтесь согласования линии передачи сигнала от источника до входа АЦП путем тщательного подбора одинакового сопротивления как активных компонентов, так и пассивных устройств для всех видов входных цепей.

Ian Beavers