基本的 AAF 設(shè)計(jì)流程和指南包括:
- 適當(dāng)?shù)卦O(shè)置外部 ADC 端接電阻 (RTADC)。這有助于 AAF 在其所需的頻率響應(yīng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“實(shí)際”阻抗。
- 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或 ADC 數(shù)據(jù)表建議選擇 RKB;通常情況下,該值介于 5Ω 至 50Ω 之間。
- 使用方程式 1 計(jì)算濾波器負(fù)載阻抗,使 RTADC、RKB 和 RADC 的并聯(lián)和串聯(lián)電阻總和位于 100Ω 至 400Ω 之間。請參閱我在上一節(jié)中的建議。
方程式 1. ZAAFL - RTADC || (RADC + 2RKB)
- 選擇放大器外部串聯(lián)電阻 (RA)。此值通常介于 5? 至 50? 之間。RA 有助于抑制放大器輸出響應(yīng),并減少通帶中不必要的峰值。
- 使用計(jì)算得出的 ZAAFL,以便放大器的總負(fù)載 (ZAL) 適合所選的特定差分放大器。請參閱上面“AAF 設(shè)計(jì)方法”部分中的步驟 1 并使用 方程式 2:
方程式 2. ZAL = 2RA + ZAAFL
請注意,ZAL 是 FDA 的特征 RL;因此,使用過高或過低的值都會對放大器的線性度產(chǎn)生不利影響。
- 使用方程式 3 計(jì)算濾波器源電阻:
方程式 3. ZAAFS = ZO + 2RA
- 使用濾波器設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)濾波器,如果可能,使用相同的源阻抗 ZAAFS 和負(fù)載阻抗 ZAAFL。這有助于減少濾波器中的損耗量。輸入/輸出阻抗之間的任何不匹配都將損失 10*log(輸入 Z/輸出 Z)。例如,輸入阻抗為 50Ω、輸出阻抗為 200Ω 時(shí),濾波器的損耗為 –6.0dB 或 10*log(50/200)。此外,使用比應(yīng)用所需帶寬多出或高出 10% 左右的帶寬將能夠滿足每個(gè)應(yīng)用的帶寬需求,并有助于克服在濾波器實(shí)施過程中未實(shí)現(xiàn)的二階和三階寄生損耗。
在進(jìn)行幾次初步仿真后,快速檢查電路的以下各項(xiàng):
- CAAF2 & 3 的值相對于 CADC 應(yīng)該足夠大,這樣可以更大限度地降低濾波器對 CADC 變化的敏感度。
- ZAAFL 與 ZAAFS 之比不應(yīng)超過 6:7,這樣濾波器才能符合大多數(shù)濾波器表和設(shè)計(jì)程序的要求。理想情況下,它們應(yīng)該相同,以盡可能減少損耗,但這通常是不可能的。
- 盡量使用幾皮法的 CAAF2 值,以便更大限度地降低對寄生電容和元件變化的敏感度。
- 電感器 LAAF1 和 LAAF2 應(yīng)該是合理的值,并在那亨范圍內(nèi)。
- CAFF2 和 LAAF2 的值應(yīng)該合理;選擇這兩個(gè)參數(shù)來優(yōu)化濾波器的中心頻率。有時(shí)電路仿真器會使這些值過低或過高。為了使這些值更合理,只需使這些值與保持相同諧振頻率的更好的標(biāo)準(zhǔn)值元件成比例即可。
- 在千兆赫范圍內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí),盡可能使用 0201 封裝樣式,以便更大限度減少可能破壞濾波器特性形狀或輪廓的二階和三階寄生效應(yīng)。
某些情況下,濾波器設(shè)計(jì)程序可能會提供多個(gè)獨(dú)特的解決方案,尤其是對于更高階的濾波器。務(wù)必選擇使用一組最合理元件值的解決方案。對于末端使用并聯(lián)電容器的濾波器配置,還應(yīng)考慮 ADC 的內(nèi)部輸入電容。您可能需要進(jìn)行一次或兩次迭代才能正確設(shè)置濾波器極點(diǎn)和最終帶寬。