外部アナログ入力に関する注意事項

Versal アダプティブ SoC システム モニター アーキテクチャ マニュアル (AM006)

Document ID
AM006
Release Date
2023-12-13
Revision
1.4 日本語

アナログ入力は、ハイ インピーダンスの差動入力です。差動入力の場合は、外部で与えられたアナログ入力信号での同相ノイズを除去できます。各入力 (VP および VN) はハイ インピーダンスであるため、入力 AC インピーダンスは通常、センサー、駆動回路の出力インピーダンス、またはその他の外部コンポーネントによって決定されます。次の図では、シンプルな抵抗分配ネットワークを使用して、ADC 入力電圧範囲に収まるよう単極入力モードの高電圧電源レールをモニターおよび軽減しています。アナログ入力へのカップリングされたノイズが両入力に対して共通に (差動ノイズを削減) なるには、各入力のインピーダンスが一致している必要があります。また、PCB 上のアナログ入力トレースも密結合された差動ペアとして配線される必要があります。

図 1. アンチエイリアス フィルターと電圧の減衰

上図には、アナログ差動入力でのローパス フィルター ネットワークも示しています。このフィルター ネットワークは、一般的にアンチエイリアス フィルターとして知られており、可能な限りパッケージ ピンの近くに配置する必要があります。差動入力トレースが密結合されている場合、センサーはパッケージから離れた場所に配置可能です。アンチエイリアス フィルターは、ADC でサンプリングおよびエイリアシングされるときに計測エラーとなる高周波数信号コンポーネントをフィルターできます。上図に示すように、抵抗 R1 および R2 が SYSMON 用に 10V 電源を 0.5V に分圧しています。R5 のインピーダンスは R1 および R2 の並列抵抗に匹敵します。詳細は、 『XADC (Xilinx Analog-to-Digital Converter) の駆動』 (XAPP795) を参照してください。このユーザー ガイドでは、サンプル システムのエイリアシングについては説明していません。