巴伦在接收链路中的应用
巴伦在接收链路中的应用
巴伦（Balun）是一种平衡-不平衡转换器，在无线通信、广播、天线系统以及各种电子设备中具有重要应用。本文将详细介绍巴伦的定义、功能、阻抗变换原理，以及在实际电路设计中的应用。
一、巴伦的定义
"巴伦"（Balun），是一种平衡-不平衡转换器，通常用于将平衡信号（如差分信号）转换为不平衡信号（如单端信号），或者反之。巴伦在无线通信、广播、天线系统以及各种电子设备中非常重要，特别是在需要阻抗匹配或信号形式转换的场合。
巴伦的主要功能包括：
- 阻抗转换：巴伦可以转换信号的阻抗，以匹配不同的电路或系统。
- 信号形式转换：将平衡信号转换为不平衡信号，或反之，以适应不同的设备接口。
- 噪声抑制：巴伦有助于抑制共模噪声，提高信号的信噪比。
- 安全隔离：在某些情况下，巴伦可以提供一定程度的电气隔离，增加系统的安全性。
在设计和选择巴伦时，需要考虑其频率范围、阻抗比、插入损耗、相位平衡等参数，以确保最佳性能。
二、巴伦的阻抗变换
巴伦的参数给出了一个阻抗阻抗比1：2，这个表示的是不平衡输入与平衡输出之前的阻抗比值，这个阻抗比和匝比之间是什么关系？
由法拉第电磁感应定律可以知：
n=N2/N1
V2=n V1
I2 = I1 / n
Z2= n2 Z1
也就是阻抗比为1：2，那个匝比就是1：√2。
以MABA-009250-CT0068为例通过S参数文件放真S11,S21，仿真电路如下图所示：1PORT 对应5脚，2PORT 对应1脚，3PORT 对应3脚。
图：仿真电路
图：S11与S21,S31
这个巴伦的规格书上有提供一个插损曲线，这个应该是按差分输出100Ω的插损。修改输出为100Ω的差分阻抗看插损基本是和规格书一致的。
三、全差分放大器or balun?
下路为雷达接收电路，sensor输出脉冲信号，U1和U2的两个偏置相差0.55v，对应ADC输入的±0.55v，用两个偏置使脉冲信号覆盖ADC的输入范围，那么这个全差分放大器放大器可以换成balun吗？
仿真看加理想带抽头的变压器看功能是不是正常的。变压器的匝比设置为1：1。
从仿真的结果看，balun输出的幅度和放大器U2输出的幅度一样，也可以实现也和差分放大同样的效果。
下面两个链接为ADI关于差分放大器还是balun的研究