濾波器和接口設(shè)計(jì)程序

　　本節(jié)介紹放大器/ADC與濾波器接口設(shè)計(jì)的常用方法。為了實(shí)現(xiàn)最佳性能（帶寬、SNR、SFDR等），放大器和ADC應(yīng)對(duì)一般電路形成某些設(shè)計(jì)限制：

　　放大器應(yīng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)推薦的正確直流負(fù)載，以獲得最佳性能。

　　放大器與濾波器的負(fù)載間必須使用正確數(shù)量的串聯(lián)電阻。這是為了防止通帶內(nèi)的不良信號(hào)尖峰。

　　ADC的輸入應(yīng)通過(guò)外部并聯(lián)電阻降低，并使用正確串聯(lián)電阻將ADC與濾波器隔離開(kāi)。此串聯(lián)電阻也會(huì)減少信號(hào)尖峰。

　　此設(shè)計(jì)方法傾向于利用大多數(shù)高速ADC的相對(duì)較高輸入阻抗和驅(qū)動(dòng)源的相對(duì)較低阻抗，將濾波器的插入損耗降至最低。

　　設(shè)計(jì)程序的詳情請(qǐng)參見(jiàn)電路筆記 CN-0227 和 CN-0238。

　　電路優(yōu)化技術(shù)和權(quán)衡

　　本接口電路內(nèi)的參數(shù)具有高互動(dòng)性；因此優(yōu)化電路的所有關(guān)鍵規(guī)格（帶寬、帶寬平坦度、SNR、SFDR、增益等）幾乎不可能。不過(guò)，通過(guò)變更RA和RKB，可以最大程度地減少通常發(fā)生于帶寬響應(yīng)內(nèi)的信號(hào)尖峰。

　　ADC輸入端的串聯(lián)電阻（RKB）應(yīng)選擇為盡量減少任何殘余電荷注入（從ADC內(nèi)部采樣電容）造成的失真。增加此電阻也傾向減少帶內(nèi)的信號(hào)尖峰。

　　不過(guò)，增加RKB會(huì)增加信號(hào)衰減，因此放大器必須驅(qū)動(dòng)更大信號(hào)才能填充ADC的輸入范圍。

　　優(yōu)化通帶平坦度的另一方法是略微變更濾波器分流電容。

　　ADC輸入端接電阻（2RTADC）通常應(yīng)選擇為使凈ADC輸入阻抗介于200 Ω和400 Ω之間。降低該電阻可減少ADC輸入電容的效應(yīng)并穩(wěn)定濾波器設(shè)計(jì)，但會(huì)增加電路的插入損耗。提高該值也會(huì)減少信號(hào)尖峰。

　　上述因素的權(quán)衡可能有些困難。本設(shè)計(jì)中，每個(gè)參數(shù)權(quán)重相等；因此所選值代表了所有設(shè)計(jì)特征的接口性能。某些設(shè)計(jì)中，可根據(jù)系統(tǒng)要求選擇不同值，以優(yōu)化SFDR、SNR或輸入驅(qū)動(dòng)電平。

　　本設(shè)計(jì)中的SFDR性能取決于兩個(gè)因素：放大器和ADC接口元件值，如圖1所示。表1和圖5所示的最終SFDR性能數(shù)字是在優(yōu)化濾波器設(shè)計(jì)后獲得的，考慮了用于濾波器設(shè)計(jì)的板寄生電容和非理想元件。

　　該特定設(shè)計(jì)中可以權(quán)衡的另一因素是ADC滿量程設(shè)置。對(duì)于采用本設(shè)計(jì)獲得的數(shù)據(jù)，滿量程ADC差分輸入電壓設(shè)置為1.75 V p-p，它可以優(yōu)化SFDR。將滿量程輸入范圍更改為2.0 V p-p可稍稍改善SNR，但SFDR性能會(huì)略微降低。沿相反方向?qū)M量程輸入范圍更改為1.5 V p-p可稍稍改善SFDR，但SNR性能會(huì)略微降低。

　　請(qǐng)注意，本設(shè)計(jì)中的信號(hào)與0.1 μF電容進(jìn)行交流耦合，以阻擋放大器、其端接電阻和ADC輸入之間的共模電壓。共模電壓的詳情請(qǐng)參見(jiàn)AD6657A數(shù)據(jù)手冊(cè)。

　　無(wú)源元件和PCB寄生考慮因素

　　該電路或任何高速電路的性能都高度依賴于適當(dāng)?shù)腜CB布局，包括但不限于電源旁路、受控阻抗線路（如需要）、元件布局、信號(hào)布線以及電源層和接地層。高速ADC和放大器PCB布局的詳情請(qǐng)參見(jiàn)教程MT-031和MT-101。

　　低寄生表面貼裝電容、電感和電阻應(yīng)用于濾波器內(nèi)的無(wú)源元件。所選電感來(lái)自Coilcraft 0603CS系列。濾波器所用表面貼裝電容的穩(wěn)定性和精度是5%、C0G、0402型。

　　系統(tǒng)的完整文檔請(qǐng)參見(jiàn)CN-0259設(shè)計(jì)支持包（CN0259-DesignSupport）。

　　常見(jiàn)變化

　　針對(duì)需要更少帶寬和更低功耗的應(yīng)用，可使用ADL5562差分放大器。 ADL5562的帶寬為3.3 GHz。如需更低的功耗和帶寬，還可使用 ADA4950-1。該器件的帶寬為1 GHz，僅使用10 mA的電流。