时间交错技术：提升ADC性能的关键

在现代电子系统中，数据转换器的性能对于整个系统的效率和精度至关重要。时间交错技术是一种强大的方法，可以显著提升模数转换器（ADC）的采样速率和性能。本文将详细介绍时间交错技术的原理、优势以及在实际应用中的挑战和解决方案。

时间交错技术的原理

时间交错技术通过使用多个相同的ADC，并以比每个单独ADC更高的速率处理采样数据序列。简单来说，时间交错（IL）由时间多路复用多个相同的ADC并联阵列组成。例如，通过交错四个10位/100 MSPS的ADC，理论上可以实现一个10位/400 MSPS的ADC。

在时间交错系统中，一个模拟输入信号被多个ADC采样，每个ADC依次采样并转换为数字信号。这些数字信号通过解复用器重新组合，形成一个高采样速率的输出数据序列。虽然每个ADC的采样速率较低，但整体系统等效于一个高采样速率的单个ADC。

时间交错技术的优势

时间交错技术的主要优势在于能够显著提升ADC的采样速率，从而提高系统的带宽和动态范围。例如，通过交错多个低速ADC，可以实现一个高速ADC的功能，而不需要复杂的高速采样电路。这种方法不仅提高了采样速率，还降低了功耗和成本。

时间交错技术的挑战

尽管时间交错技术具有显著的优势，但在实际应用中也面临一些挑战。一个重要的问题是交错杂散（IL杂散）的产生。这些杂散成分是由通道间的模拟失配引起的，例如增益失配、失调失配、采样时间偏斜和带宽失配等。这些杂散成分会降低系统的性能，尤其是在高频应用中。

解决方案与校准技术

为了克服这些挑战，开发了多种校准技术和随机化方法。通过精确测量和校正通道间的失配，可以显著降低交错杂散的功率。此外，通过随机化通道的采样顺序，可以将残留的交错杂散功率扩散到噪声底，从而减少杂散成分的影响。

实际应用案例

以AD9625为例，这是一个12位/2.5GSPS的三路交错ADC。通过对三个通道之间的失配进行校准，可以显著减少交错杂散的功率。进一步通过通道随机化技术，可以将残留的交错杂散功率扩散到噪声底，从而提高系统的无杂散动态范围（SFDR）。

另一个例子是AD9652，这是一个16位/310 MSPS的四路交错ADC。通过校准和随机化技术，可以显著改善输出频谱的纯度，提高系统的性能。如需AD9652产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。

结论

时间交错技术是一种强大的工具，可以显著提升ADC的性能。通过校准和随机化技术，可以有效减少交错杂散的影响，从而实现全集成、极高速的12/14/16位交错ADC。在实际应用中，时间交错技术可以显著提高系统的带宽和动态范围，为宽带信号处理提供了有效的解决方案。