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[参考译文] ADC3683:用于仿真 AAF 和毛刺脉冲滤波器的差分输入阻抗

Guru**** 2387060 points
Other Parts Discussed in Thread: ADC3683, ADC3683EVM
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1027261/adc3683-differential-input-impedance-for-simulating-aaf-and-glitch-filter

器件型号:ADC3683

我并不真正理解 AAF 和 ADC 之间推荐的干扰滤波器的功能/效果。 ADC 数据表中的描述不够详细。 EVM 使用不同于 ADC 数据表的干扰滤波器值。

但是、我必须设计一个 AAF 级和符合我们要求的毛刺脉冲滤波器。 该毛刺脉冲滤波器设计的交流传输特性在很大程度上取决于 ADC 输入的输入阻抗。

是否有关于如何计算毛刺脉冲滤波器的 R、L 和 C 的值的说明?

使用 ADC 数据表中的输入阻抗值8kOhm 和7pF 进行滤波器的交流仿真是否足够?
还是取决于采样频率的 ADC 输入阻抗?

我们的要求是:采样频率62.5MHz、使用的模拟带宽直流到15MHz、抗混叠和毛刺脉冲滤波器在15MHz (-3dB)下的低通截止频率、60MHz (<-50dB)的阻带

提前感谢。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    由于 ADC3683的模拟输入是无缓冲的、因此使用了"毛刺脉冲滤波器"(放置在尽可能靠近 ADC 模拟输入引脚的位置)来衰减采样/保持电容器切换时产生的毛刺脉冲/反冲能量。 该毛刺脉冲能量与采样时钟频率同步(62.5MHz 时钟速率= 62.5MHz 模拟输入上的毛刺脉冲能量)、 应尽可能对和进行滤波、以确保干扰能量在 ADC 的采集阶段尽可能稳定、从而不影响最终 ADC 测量(保持阶段)。

    当使用50欧姆源驱动毛刺脉冲滤波器(利用变压器/平衡-非平衡变压器输入)时,此 EVM 有一个双极~30MHz LPF 毛刺脉冲滤波器[电容(红色)和电感器(黄色)]。 这两个分量可被调节(也是电阻)来改变 LPF/AAF 的转角频率(FC)。 有不同的软件程序可能对滤波器设计有帮助(如 Nuhz)。 您还可以使用 TINA SPICE 仿真器 (免费)。 有 一个 TINA 参考设计 可能会有所帮助。

    如果您打算使用 FDA 来驱动模拟输入、则干扰滤波器适用相同的规则。 只需确保 FDA 上的输出电阻器根据滤波器设计进行相应设置。 如果您看看 ADC3683EVM 上的 FDA 输出、我们还包括一个 AAF 以及毛刺脉冲滤波器。  这些组件 用于为更陡的滚降提供额外的滤波、并允许更多的滤波器设计选项。

    这两个滤波器(20MHz LPF 和毛刺脉冲滤波器)相结合、形成~18MHz 的 Fc、因此该拓扑可能是15MHz Fc 的良好起点。

    现在回答您的问题=)

    • 使用 ADC 数据表中的输入阻抗值8kOhm 和7pF 进行滤波器的交流仿真是否足够?
      • 是的、这是要使用进行仿真的正确值。 但是、我建议使用数据表和 EVM 上所示的毛刺脉冲滤波器拓扑。
    • 还是取决于采样频率的 ADC 输入阻抗?
      • 输入阻抗将随模拟输入频率而变化、而不是随采样频率变化。

    此致、

    Dan

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    感谢 DBROCK 的解释。

    我已经仿真了 EVM 中的 LP 和毛刺脉冲滤波器。

    情况[1](红色曲线)用于原理图中给出的值(如您的第二张图片)。 3dB 点位于122MHz、远低于规定的18MHz。
    案例[3](紫色曲线)要近得多。 但这不是你的意思、是吗?

    或者我的仿真是否出错?
    ADC 输入阻抗 Ri 和 Ci 的值对于该拓扑中整个滤波器的行为非常重要。

     

    随附的.tsc 还包括其他两个案例。 我刚才跳过了这里的图片。

    我在理解干扰滤波器时遇到的问题是:
    为了缩短给定 S/H 级的稳定时间、我会尝试减小源阻抗。 因此、我将理解 ADC 输入上的电容器规则。 但该电容器未被组装。 而电感将增加源阻抗。 这与我的感觉相反。

    我可以理解、当干扰滤波器的任务是将采样干扰产生的高频噪声限制在 PCB 上非常小的区域、以降低电路板上的整体噪声时。 但没有提到。
    如果我之前在 AAF 中有一个有源级、那么减少采样毛刺脉冲的任何反向高频噪声是不必要的、对吧?

    我认为这种电感是对 AAF 滤波器的一个很好的补充。 遗憾的是、我尚未找到针对我指定的电路优化滤波器的滤波器设计程序。 谢谢、我将查找您提到的 Nuhz

    .e2e.ti.com/.../glitch_2D00_filter_5F00_for_5F00_ADC3683_5F00_EVM_5F00_01.TSC

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    您好!

    感谢您分享您的仿真项目。 EVM AAF fc 假设180pF 电容器(C2)就位、即17.6M fc (案例3)。

    我同意您的看法、降低源阻抗(和电感)有助于稳定干扰能量(使用低阻抗 FDA 进行驱动时)、并且可以相应地修改这些无源组件。 不过、在这种情况下、我建议使用软件滤波器工具来帮助最大程度地减小峰值和其他应用注意事项(例如阻带/纹波等)。 源阻抗时的噪声。 根据我在 AAF 和 FDA 方面的经验、在低源电阻和实现目标 fc 所需的负载电容量之间存在折衷。

    此致、

    Dan

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    谢谢 Dan、

    现在很明显、EVM 中的毛刺脉冲滤波器是使用填充的 C53 (180pF)和 R85 (442R)计算得出的。 我估计此滤波器设计使用了以下参数:
    LP 贝塞尔3. 阶、fc 20MHz、输入阻抗74R、输出阻抗420R。
    这将提供270nH 而不是220nH、但其他值合适。
    如果是正确的、那么我就无法使用我的参数设计我自己的滤波器。

    有人知道、数据表中干扰滤波器设计使用了哪些参数?

    我不知道这里的设计标准是什么。 因此、与 EVM 相比、我对该拓扑的优点/缺点没有任何了解。

    此致、
    Pedantus

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    尊敬的 Pedantus:

    干扰滤波器的使用(正如您在上面共享的图像)与 EVM 上的 AAF 的使用不同。 但是、毛刺滤波器本身就用作 AAF、因为它实际上只是一个低通滤波器。 因此、为了确保 ADC 发挥最佳性能、我们建议首先使用干扰滤波器拓扑、并在该拓扑中添加任何其他滤波器组件。 借助 EVM、您可以测试哪些滤波器组件/值最适合您的目标应用。

    更改 fc 的毛刺脉冲滤波器参数是并联电容器(100pF)和两个串联电感器(180nH 与33 Ω 电阻并联)。

    此致、

    Dan