交织的优势
交织结构的优势可惠及多个细分市场。交织型ADC最大好处是增加了带宽，因为ADC的奈奎斯特带宽更宽了。同样，我们举两个100 MSPS ADC交织以实现200 MSPS采样速率的例子。图3显示通过交织两个ADC，可以大幅增加带宽。这为多种应用场景产生了诸多收益。就像蜂窝标准增加了通道带宽和工作频段数一样，对ADC可用带宽的要求也越来越高。此外，在军事应用中，需要更好的空间识别能力以及增加后端通信的通道带宽，这些都要求ADC提供更高的带宽。由于这些领域对带宽的要求越来越高，因此需要准确地测量这些信号。因此，为了正确地获取和测量这些高带宽信号，测量设备也需要更高的带宽。很多设计中的系统要求其实领先于商用ADC技术。交织型结构可以弥补这一技术差距。
增加采样速率能够为这些应用提供更多的带宽，而且频率规划更轻松，还能降低通常在ADC输入端使用抗混叠滤波器时带来的复杂性和成本。面对这些优势，大家一定想知道需要为此付出什么代价。就像大多数事情一样，天下没有免费的午餐。交织型ADC具有更高的带宽和其他有用的优势，但在处理交织型ADC时也会带来一些挑战。
图3.两个交织型ADC——奈奎斯特区
交织型ADC的挑战
在交织组合ADC时存在一些挑战，还有一些注意事项。由于与交织型ADC相关的缺陷，输出频谱中会出现杂散。这些缺陷基本上是两个正在交织的ADC之间不匹配。输出频谱中的杂散导致的基本不匹配有四种。包括失调不匹配、增益不匹配、时序不匹配和带宽不匹配。
其中最容易理解的可能是两个ADC之间的失调不匹配。每个ADC都会有一个相关的直流失调值。当两个ADC交织并在两个ADC之间来回交替采样时，每个连续采样的直流失调会发生变化。图4举例说明了每个ADC如何具有自己的直流失调，以及交织输出如何有效地在这两个直流失调值之间来回切换。输出以fS/2的速率在这些失调值之间切换，将导致位于fS/2的输出频谱中产生杂散。由于不匹配本身没有频率分量，并且仅为直流，因此出现在输出频谱中的杂散频率仅取决于采样频率，并将始终出现在fS/2频率下。杂散的幅度取决于ADC之间失调不匹配的幅度。不匹配值越大，杂散值就越大。为了尽可能减少失调不匹配导致的杂散，不需要完全消除每个ADC中的直流失调。这样做会滤除信号中的所有直流成分，不适合使用零中频(ZIF)架构的系统，该架构信号成分复杂，DC量实际是有用信号。相反，更合适的技术是让其中一个ADC的失调与另一个ADC匹配。选择一个ADC的失调作为基准，另一个ADC的失调设置为尽可能接近的值。失调值的匹配度越高，在fS/2产生的杂散就越低。