基本的 AAF 設計流程和指南包括:
- 適當地設置外部 ADC 端接電阻 (RTADC)。這有助于 AAF 在其所需的頻率響應范圍內實現(xiàn)“實際”阻抗。
- 根據經驗或 ADC 數據表建議選擇 RKB;通常情況下,該值介于 5Ω 至 50Ω 之間。
- 使用方程式 1 計算濾波器負載阻抗,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,并減少通帶中不必要的峰值。
- 使用計算得出的 ZAAFL,以便放大器的總負載 (ZAL) 適合所選的特定差分放大器。請參閱上面“AAF 設計方法”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生不利影響。
- 使用方程式 3 計算濾波器源電阻:
方程式 3. ZAAFS = ZO + 2RA
- 使用濾波器設計程序設計濾波器,如果可能,使用相同的源阻抗 ZAAFS 和負載阻抗 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,濾波器的損耗為 –6.0dB 或 10*log(50/200)。此外,使用比應用所需帶寬多出或高出 10% 左右的帶寬將能夠滿足每個應用的帶寬需求,并有助于克服在濾波器實施過程中未實現(xiàn)的二階和三階寄生損耗。
在進行幾次初步仿真后,快速檢查電路的以下各項:
- CAAF2 & 3 的值相對于 CADC 應該足夠大,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 之比不應超過 6:7,這樣濾波器才能符合大多數濾波器表和設計程序的要求。理想情況下,它們應該相同,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 應該是合理的值,并在那亨范圍內。
- CAFF2 和 LAAF2 的值應該合理;選擇這兩個參數來優(yōu)化濾波器的中心頻率。有時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準值元件成比例即可。
- 在千兆赫范圍內設計時,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。
某些情況下,濾波器設計程序可能會提供多個獨特的解決方案,尤其是對于更高階的濾波器。務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,還應考慮 ADC 的內部輸入電容。您可能需要進行一次或兩次迭代才能正確設置濾波器極點和最終帶寬。