模擬帶寬的重要性高于其他一切在越來越多的應用中得到體現。隨著GSPS或RF ADC的出現，奈奎斯特域在短短幾年內增長了10倍，達到多GHz范圍。這幫助上述應用進一步拓寬了視野，但為了達到X波段（12 GHz頻率），仍然需要更多帶寬。在信號鏈中運用采樣保持放大器 (THA)，可以從根本上擴展帶寬，使其遠遠超出ADC采樣帶寬，滿足苛刻高帶寬的應用的需求。本文將證明，針對RF市場開發的最新轉換器前增加一個THA，便可實現超過10 GHz帶寬。

打好基礎

對于雷達、儀器儀表和通信應用，高GSPS轉換器應用得非常廣泛，因為它能提供更寬的頻譜以擴展系統頻率范圍。然而，更寬的頻譜對ADC本身的內部采樣保持器提出了更多挑戰，因為它通常未針對超寬帶操作進行優化，而且ADC一般帶寬有限，在這些更高模擬帶寬區域中其高頻線性度/SFDR會下降。

因此，在ADC前面使用單獨的THA來拓展模擬帶寬成為了一個理想的解決方案，如此便可在某一精確時刻對頻率非常高的模擬/RF輸入信號進行采樣。該過程通過一個低抖動采樣器實現信號采樣，并在更寬帶寬范圍內降低了ADC的動態線性度要求，因為采樣率RF模數轉換過程中保持不變。

這種方案帶來的好處顯而易見：模擬輸入帶寬從根本上得以擴展，高頻線性度顯著改善，并且與單獨的RF ADC性能相比，THA-ADC組件的高頻SNR得到改進。

THA特性及概述

ADI的THA系列產品可以在18 GHz帶寬范圍內提供精密信號采樣，在DC至超過10 GHz的輸入頻率范圍內具有9到10位線性度、1.05 mV噪聲和< 70 fs的隨機孔徑抖動性能。該器件可以4 GSPS工作，動態范圍損失極小，具體型號包括HMC661 和 HMC1061。這些跟蹤保持 放大器可用于擴展高速模數轉換和信號采集系統的帶寬和/或高頻線性度。

以單級THA HMC661為例，產生的輸出由兩段組成。在輸出波形（正差分時鐘電壓）的采樣模式間隔中，器件成為一個單位增益放大器，在輸入帶寬和輸出放大器帶寬的約束下，它將輸入信號復制到輸出級。在正時鐘到負時鐘躍遷時，器件以非常窄的采樣時間孔徑對輸入信號采樣，并且在負時鐘間隔內，將輸出保持在一個相對恒定的代表采樣時刻信號的值。配合ADC進行前端采樣時，常常優先使用單級器件（ADI 同時法布里了兩級THA 的型號HMC1061），原因是多數高速ADC已經在內部集成一個THA，其帶寬通常要小得多。因此，在ADC之前增加一個THA便構成一個復合雙級組件（或一個三級組件，如果使用的是雙級HMC1061），THA在轉換器前面。采用同等技術和設計時，單級器件的線性度和噪聲性能通常優于雙級器件，原因是單級器件的級數更少。所以，單級器件常常是配合高速ADC進行前端采樣的最佳選擇。