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共模信号有什么样的作用？放大器前端如何进行电平转换
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目前，在转换器领域风头正盛的是 GSPS ADC—也称 RF ADC。凭借市场上采样速率如此高的转换器，奈奎斯特频率与五年前相比提高了 10 倍。关于使用 RF ADC 的优势，以及如何使用它们进行设计并以如此高的速率捕获数据，人们进行了大量的讨论。高性能模数转换器（ADC）之前的输入配置或者前端设计，对于实现所需的系统性能非常关键。通常重点在于捕获宽带频率，例如大于 1 GHz 的宽带频率。然而，在某些应用中，也需要直流或近直流信号，并且受到最终用户的欢迎，因为它们也可以传输重要信息。因此，通过优化整体前端设计来捕获直流和宽带信号需要直流耦合前端，该直流耦合前端一直连接到高速转换器。考虑到应用的本质，将需要开发一个有源前端设计，因为用于将信号耦合到转换器的无源前端和巴伦本身就已交流耦合。本文以实际系统解决方案为例，概述了共模信号的重要性，以及如何正确对放大器前端进行电平转换。
共模：概述
由于对共模参数及其与设备之间的关联缺乏了解，客户仍然会提出许多技术支持问题。ADC 数据表指定了模拟输入的共模电压要求。关于这方面没有太多详细信息，但为了以满量程实现额定 ADC 性能，必须保持适当的前端偏置。集成缓冲器的 ADC 通常具有内部偏置共模（CM）电平，此电平是电源的一半加上二极管压降（AVDD/2 + 0.7 V）。不需要外部威廉希尔官方网站 对此威廉希尔官方网站 进行偏置，但必须保持共模电平才能正确使用转换器。对于无缓冲的（开关电容输入）转换器，共模偏置通常是模拟电源的一半，即 AVDD/2。可通过多种方式由外部提供。部分转换器具有一个专用引脚，允许设计人员通过几个与模拟输入相连的电阻来提供偏置。或者，设计人员可以将内部偏置连接到变压器的中心抽头，或者可以使用电阻分压器分离模拟电源（电阻从模拟输入的每个端脚连接到 AVDD 和接地）。在使用转换器的 VREF 引脚之前，请查阅制造商的数据手册或咨询应用支持小组，因为许多基准信息并未提供，不能在没有外部缓冲器的情况下提供共模偏置。这很诱人，因为您需要的 CM 电压很容易获得，但提醒一句—不要这样做。如果未提供或保持共模偏置，转换器将产生增益和失调误差，使总体测量性能下降。转换器可能过早削波，或者根本不会削波，因为转换器达不到满量程。在转换器之前连接放大器时，共模偏置尤其重要，特别是当应用需要直流耦合时。查看放大器的数据手册技术规格，确保放大器可以满足转换器的摆幅和共模电源要求。转换器日益趋向采用更小的工艺尺寸，因此需要更低的电源。使用 1.8 V 电源时，如果需要直流耦合，则放大器需要 0.9 V 的共模电压。使用 3.3 V 至 5 V 电源电压的放大器可能无法保持那么低的电平，但是较新的低电压放大器可以，或者设计人员可以使用分离电源并在 VSS 引脚上使用负供电轨。然而，这样做时，记住其他引脚可能也需要连接到负供电轨。相关信息请参考数据手册和 / 或咨询直接应用支持人员。
共模：定义
我们首先来看共模电压的定义。图 1 显示了转换器如何查看差模与共模信号。CM 电压只是信号移动的中点—参见图 1。您也可以将其视为新中点或零代码—放大器，通常通过一个 VOCM 引脚或类似的器件，在输出端建立 CM。不过要小心，这些引脚也有一定的电流和电压范围要求。最好查阅一下放大器数据手册，并且 / 或者使用不会使威廉希尔官方网站 内部的任何相邻威廉希尔官方网站 或基准点负荷过重的稳定偏置点。不要只是分接一个转换器的基准电压引脚（VREF），它通常是转换器满量程的一半。可能无法提供充分的高精度偏置。谨慎起见，也应查阅转换器数据手册上的引脚技术规格。一般而言，电阻容差 1%的简单分压器和 / 或缓冲器驱动器之类，可正确设置放大器的 CM 偏置。
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