濾波器和接口設計程序

　　本節介紹放大器/ADC與濾波器接口設計的常用方法。為了實現最佳性能（帶寬、SNR、SFDR等），放大器和ADC應對一般電路形成某些設計限制：

　　放大器應參考數據手冊推薦的正確直流負載，以獲得最佳性能。

　　放大器與濾波器的負載間必須使用正確數量的串聯電阻。這是為了防止通帶內的不良信號尖峰。

　　ADC的輸入應通過外部并聯電阻降低，并使用正確串聯電阻將ADC與濾波器隔離開。此串聯電阻也會減少信號尖峰。

　　此設計方法傾向于利用大多數高速ADC的相對較高輸入阻抗和驅動源的相對較低阻抗，將濾波器的插入損耗降至最低。

　　設計程序的詳情請參見電路筆記 CN-0227 和 CN-0238。

　　電路優化技術和權衡

　　本接口電路內的參數具有高互動性；因此優化電路的所有關鍵規格（帶寬、帶寬平坦度、SNR、SFDR、增益等）幾乎不可能。不過，通過變更RA和RKB，可以最大程度地減少通常發生于帶寬響應內的信號尖峰。

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

　　不過，增加RKB會增加信號衰減，因此放大器必須驅動更大信號才能填充ADC的輸入范圍。

　　優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輸入電容的效應并穩定濾波器設計，但會增加電路的插入損耗。提高該值也會減少信號尖峰。

　　上述因素的權衡可能有些困難。本設計中，每個參數權重相等；因此所選值代表了所有設計特征的接口性能。某些設計中，可根據系統要求選擇不同值，以優化SFDR、SNR或輸入驅動電平。

　　本設計中的SFDR性能取決于兩個因素：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性能數字是在優化濾波器設計后獲得的，考慮了用于濾波器設計的板寄生電容和非理想元件。

　　該特定設計中可以權衡的另一因素是ADC滿量程設置。對于采用本設計獲得的數據，滿量程ADC差分輸入電壓設置為1.75 V p-p，它可以優化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性能會略微降低。沿相反方向將滿量程輸入范圍更改為1.5 V p-p可稍稍改善SFDR，但SNR性能會略微降低。

　　請注意，本設計中的信號與0.1 μF電容進行交流耦合，以阻擋放大器、其端接電阻和ADC輸入之間的共模電壓。共模電壓的詳情請參見AD6657A數據手冊。

　　無源元件和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的PCB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布局的詳情請參見教程MT-031和MT-101。

　　低寄生表面貼裝電容、電感和電阻應用于濾波器內的無源元件。所選電感來自Coilcraft 0603CS系列。濾波器所用表面貼裝電容的穩定性和精度是5%、C0G、0402型。

　　系統的完整文檔請參見CN-0259設計支持包（CN0259-DesignSupport）。

　　常見變化

　　針對需要更少帶寬和更低功耗的應用，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。