2 如何选择合适的平衡-非平衡变压器匹配网络

多年来，我们看到许多人尝试仿真和完善平衡-非平衡变压器匹配网络的设计。经过数周到数月的仿真和努力理解某种程度的寄生效应后，当 PCB 设计被制作出来时，匹配效果并没有完全达到预期。建议采用不同的设计流程，从图 2-1 所示的以下拓扑结构开始。这样就可为您提供一个很好的试验平台，让您可以使用任何想要的元件来完成匹配。我在想，所有这些努力和权衡是否值得，建议您参考图 1-1。下一节介绍了每个元件，以便了解它们在 ADC 输入匹配网络中的作用或功能。

C1/C2：通常为 0.1uF，用于阻断直流电流进入平衡-非平衡变压器或变压器。有些平衡-非平衡变压器设计可能连接地和/或直流电源，从而影响变压器的功能，导致性能下降。所以，这就是它们的用途，把它们放进来吧。

R1：在直流阻断电容器之后，可以在平衡-非平衡变压器输出附近实现反向端接，这并非总是必要的，如果您的布线长度足够长，您可能就需要这个元件。假设在感兴趣的频带范围内无法实现完美匹配，为了应对因匹配不完美而在频率范围内来回反射的驻波，需要进行反向端接。

R2/R3/R4：这样就可以采用各种匹配技术。这三个元件是匹配的核心，可以通过多种组合的形式来求解平衡-非平衡变压器或 ADC 匹配难题。为了实现最宽频带的匹配，通常将这三个元件配置为匹配衰减器。这有助于消除平衡-非平衡变压器和 ADC 之间的驻波，提供这两个器件通常都需要的“稳定”50Ω 阻抗。虽然这些元件表示为电阻，但它们也可以采用电容和/或电感的形式。

C3：此电容器（通常为 0.1uF）用于连接 R3 的中心点，为交流电流提供通路。这也是一个不错的选择，因为当超出 ADC 输入的满量程时，就可以让这个交流电流有一个去处...不客气。旁注：这个电容器也可以改为位于 R5。

R5：用于在 ADC 输入端的另一侧进行反向端接，再说一次，这并非总是必需的。此电阻的作用与 R1 相同，但从相反的方向帮助解决可能累积的驻波问题。通常，当布线连接长度为 300mil 或更长时，需要 R1 和/或 R5。

R6：这些是反冲元件。通常以电阻的形式存在，但在某些情况下也可作为电感或低 Q 值铁氧体磁珠，用于抑制从 ADC 内部采样电路回流到模拟输入网络的残余电荷。此元件在使用无缓冲 ADC 时尤其重要。

图 2-1 通用无源网络元件预留位置

在设计时，如果仅仅打算将两条走线从平衡-非平衡变压器输出连接到 ADC 输入，要格外小心。即使您收集了 s 参数、进行了仿真并向同事展示了输出，这种方法可能仍然代价高昂，除非您对该平衡-非平衡变压器与 ADC 组合有丰富的使用经验。