通信接收机的高速 ADC 使用串行 LVDS 接口

vipjph

高速模拟数字转换器 (ADC) 以串行方式提供输出数据已有四、五年。第一代具有串行低压差分信号 (LVDS)接口的组件，主要是由医疗成像等高密度应用推动发展，例如每台设备拥有多达256个信道的超声扫描仪（图1）。在基频采样架构中，这类应用通常需要中等水平的40-65MSPS采样速率，以及10-12位的模拟数字转换分辨率。这最多能让它们把8个通道整合至单一封装，并将每个通道的耗电量维持在100mW左右。

在此同时，通信接收机的模拟数字转换器却未采取这种做法，主要原因有二：

• 一般而言，提高分辨率和采样速率以及支持中频采样都会增加耗电(早期组件通常会超过1W)，因此无法将多个信道整合进一颗组件；
• 一般而言，提高分辨率和采样速率以及支持中频采样都会增加耗电(早期组件通常会超过1W)，因此无法将多个信道整合进一颗组件；

这个情况最近有了改变，许多新出现的无线通信接收机架构已能兼顾高分辨率、采样速率以及高信道密度。促使新架构出现的主要原因有两点：

直接转换 (又称为零中频) 接收机：无线通信最早采用两级转换式接收机架构，也就是利用两级降频转换电路先将信号频率从射频 (1-2GHz范围) 转换到数百个MHz的第一中频，再转换到数十个MHz的第二中频，最后才由模拟数字转换器进行采样（图2第一部份）。双转换架构接收机不仅复杂，还需要许多零件，成本很高。因此第二代架构就改用高中频采样接收机，既能省下第二级转换电路，又能在对更高输入频率的信号采样时，充份利用模拟数字转换器的强大性能（图2第二部份）。直接转换或零中频接收机则是目前最新的发展趋势，它们利用IQ解调器直接将信号频率从射频降至基频，同时将信号分为同相和正交 (quadrature-phase) 两个部份；由于这两个部份必须同时进行采样，所以每个接收通道都需要两个模拟数字转换器（图2第三部份）。

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