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2019年11月18日 | 单片80G/s采样电路原理
2019-11-18 来源：eefocus
安捷伦最新的90000X系列示波器采用磷化铟（InP）半导体材料设计示波器前端芯片，使得硬件带宽突破16GHz瓶颈，达到32GHz数量级，而且突破了未来示波器带宽发展的瓶颈。
但是，我认为最重要的突破是采样电路技术，新的采样电路的设计使得样点间的精度由1ps以上提高到50fs，同时克服ADC带宽的限制和未来采样率发展的瓶颈。这才是关键之处。
下图是90000X示波器的前端芯片，芯片内部集成了：32GHz前端放大器，22GHz触发器，80GSa/s采样保持电路。
90000X的采样电路设计非常值得我们借鉴，尤其现在国内在开发ADC遇到比较大的瓶颈的情况下。
这个采样电路把采样保持电路和数据转换分开，用磷化铟设计采样保持电路（主要由开关和存储/滤波组成），克服带宽的瓶颈，采样间隔的精度由延迟线来保证（所以达到50fs或更低的量级），而在前端芯片的外部用传统的ADC来做数据转换（瞬时直流信号的数据转换）。如下图所示。
这样达到了高带宽、高精度和低成本的目的。
实际的产品性能测量结果证明设计是非常好的，使用8bits的ADC可以达到40dB以上的无寄生动态范围。
如果使用12bits的ADC呢？结果会超出我们的想象。
所以国内完全可以借鉴这样的技术，使用一直研究的磷化铟做采样/开关保持/滤波电路，而使用低速的传统ADC做数据转换，这样可以达到：高带宽，高采样率，高位数的高精度模数转换产品。
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史海拾趣
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