基本的な AAF の設計プロセスとガイドラインは次のとおりです。
- 外付け ADC 終端抵抗 (RTADC) を適切に設定します。これにより、AAF は目的の周波数応答で真のインピーダンスを実現することができます。
- 経験または ADC データシートの推奨事項に基づいて、RKB を選択します。通常、これは 5Ω～50Ω です。
- 式 1 を使用して、RTADC、RKB、RADC の並列と直列の組み合わせの合計が 100Ω～400Ω になるように、フィルタの負荷インピーダンスを計算します。前のセクションの推奨事項を参照してください。
式 1. ZAAFL - RTADC || (RADC + 2RKB)
- アンプの外付け直列抵抗 (RA) を選択します。通常、これは 5Ω～50Ω です。RA は、アンプの出力応答を減衰させ、パス バンドでの不要なピークを減少させます。
- 計算された ZAAFL を使用して、アンプが感じる総負荷 (ZAL) が、選択した特定の差動アンプに最適になるようにします。上記の「AAF 設計手法」セクションのステップ 1 を参照し、式 2 を使用してください。
式 2. ZAL = 2RA + ZAAFL
ZAL は FDA の特性 RL であることに注意してください。したがって、値が高すぎても低すぎても、アンプの直線性に悪影響を及ぼす可能性があります。
- フィルタのソース抵抗を、式 3 で計算します。
式 3. ZAAFS = ZO + 2RA
- フィルタ設計プログラムを使用して、同じソースと負荷のインピーダンス、可能であれば ZAAFS と ZAAFL を使用してフィルタを設計します。これにより、フィルタ内での損失量を減らすことができます。入出力インピーダンスの不一致がある場合、10*log (入力 Z / 出力 Z) の損失が発生します。たとえば、入力インピーダンスが 50Ω、出力インピーダンスが 200Ω の場合、フィルタの損失は -6.0dB または 10*log (50/200) となります。また、アプリケーションの目的の帯域幅よりも 10% 程度高い帯域幅を使用すると、アプリケーションごとに意図した帯域幅がを確実にカバーされ、フィルタの実装プロセスで実現されなかった 2 次および 3 次の寄生損失を克服することができます。
予備的なシミュレーションを数回実行した後、次の項目について回路を簡単に確認します。
- CAAF2 & 3 の値は、CADC の変動に対するフィルタの影響を最小限に抑えるために、CADC に対して十分に大きな値でなければなりません。
- フィルタがほとんどのフィルタ テーブルや設計プログラムの制限内に収まるように、ZAAFL と ZAAFS の比率は 6 対 7 を超えないようにする必要があります。理想的には、損失を最小限に抑えるために同じにするべきですが、通常は不可能です。
- 寄生容量や部品のばらつきの影響を最小限に抑えるために、CAAF2 の値は数 pF の範囲で使用するようにしてください。
- インダクタ LAAF1 と LAAF2 は妥当な値で、nH の範囲内でなければなりません。
- CAFF2 と LAAF2 の値は妥当な値であるべきで、フィルタの中心周波数を最適化するためにこの 2 つのパラメータを選択します。回路シミュレータでは、これらの値が低すぎたり高すぎたりすることがあります。これらの値をより妥当なものにするには、同じ共振周波数を維持する、より優れた標準値の部品とこれらの値とを単純に比較するだけです。
- ギガヘルツ帯で設計する場合は、フィルタの特性形状やアウトラインを乱す可能性のある 2 次および 3 次の寄生効果を最小限に抑えるため、可能な限り 0201 パッケージ スタイルを使用してください。
場合によっては、特に高次フィルタでは、フィルタ設計プログラムによって複数の独自ソリューションが提供されることがあります。常に、最も妥当な部品値一式を使用するソリューションを選択してください。シャント コンデンサで終わるフィルタ構成の場合、ADC の内部入力容量も考慮してください。フィルタの極と最終的な帯域幅を正しく設定するには、1 回または 2 回の反復が必要になる場合があります。