基于阻抗擬合法設計ADS6444前端抗混疊濾波器

1、負載曲線擬合
我們知道在設計濾波器時，其應用時的負載阻抗對濾波器的能否實現其預期的性能影響非常大。通常我 們的負載是固定阻抗，這里我們只需要參考經典的濾波器設計步驟即可有效的實現設計目標。然而對于 目前越來越流行的高速ADC，其輸入阻抗呈容性，亦即阻抗隨頻率變化而變化。這就要求我們在濾波器設 計的開始就將負載特性考慮進來。參考ADS6444的使用手冊本，本文直接給出ADS6444的輸入阻抗的擬合 方程，如（式1），這里不再贅述其推到過程。
該阻抗曲線隨頻率的變化基本與ADS6444用戶手冊給出的輸入阻抗曲線一致，如圖2。
2、仿真與優化及結果對比
在ADS仿真環境中建立工程，繪制仿真原理圖，并將估算的器件值設置到相應的元件。需要特別強調的是 ，在原理圖中不再采用通常的做使用固定負載，而是將上文提及的表達式（1）作為負載阻抗，使其隨頻 率變化而變化，更接近實際情況。插入相應仿真和優化控件，并根據需要設置仿真和優化參數。
經過反復優化調整后獲得了一組滿足系統指標要求的一組電容電感值，同時為了能夠對比結果，本文也 采用固定負載進行了仿真和優化，圖3和圖4給了出可變負載的優化和實測結果已經固定負載的優化和實 測結果。其中，仿真結果通過ADS獲得，實測結果通過Matlab分析Signaltap抓取的ADS6444輸出的數據獲 得。
3、結果分析
對比擬合負載和固定負載的仿真和實測結果，不難有以下結論：(1)采用擬合負載仿真與實測結果在帶內 平坦度及帶外抑制的一致性明顯好于采用固定負載的情況。(2)不論采用擬合負載還是采用固定負載仿真 的插入損耗都明顯低于實測的插入損耗，這主要是因為仿真時使用的是理想器件。
4、結語
目前，高速ADC正越來越多的被使用，由于其容性的輸入特性使其前端的抗混疊濾波器設計也成了一個難 點，本文提出了一種借助擬合ADC輸入阻抗曲線的方法提高了抗混疊濾波器仿真和實測的一致性。
借助ADS仿真軟件設計濾波器在工程實踐中有著廣泛的應用，這也極大的減少了研發的成本縮短了研發周 期。然而，因為實際參數不能準確有效的設置到仿真環境中而造成誤導的情況也時有發生。本文固定負 載與擬合負載的仿真和實測結果的對比就充分說明了這個問題。