資料介紹
自從1999年首次面世以來,寬帶全差分放大器(FDA)的單端至差分應用經常將一個接地電阻用作輸入匹配電路的一部分,代價是更高的以輸入為參考的噪聲電壓。如果可以去除那個電阻,輸入阻抗匹配電路僅由進入求和點的路徑確定,那么就有可能得到低得多的以輸入為參考的噪聲。當輸入匹配電路可以通過一個大于1GHz的共模環路帶寬保持在很高頻率時,這是一個可行的方案。本文將介紹兩種方法的設計公式,并比較以輸入為參考的噪聲對目標增益的影響。
使用全差分放大器實現的單端至差分轉換
日益普及的全差分放大器(FDA)支持的更加有用的功能之一是將單端信號源轉換為所有現代ADC輸入要求的差分輸出信號。這些設計可以是直流或交流耦合設計。當采用直流耦合時,需要留意輸入共模范圍,在這種情況下雙極電源對許多FDA來說是很有用的。如果有更高速度要求,那么單電源更加常見,并且通常要求使用輸入匹配電路來匹配某些源阻抗,以便限制反射和/或SFDR劣化。雖然單電源FDA可以提供直流耦合路徑,但本文將介紹一種交流耦合方法,它能取消輸入共模范圍這一考慮因素。只要輸入保持在一定范圍內,這些相同結果也可以應用于直流耦合設計。圖1顯示了雙重端接50Ω輸入設計的典型交流耦合式實現。這種設計可以進一步改進為增益為5V/V的目標設計例子,這可以從使用499Ω反饋元件、并使用免費的Spice仿真器產生原理圖開始(參考文獻1)。

圖1:增益為5V/V(14dB)、輸入阻抗為50Ω的交流耦合式單端至差分設計。
對這類電路來說有幾個常見的考慮因素——
1. 反饋電路是相等的。
2. 輸入阻抗等于Rt和看向Rg1的阻抗的組合。
3. 通過FDA內共模環路的作用,看向Rg1的阻抗將增加到超過Rg1的值(參考文獻2)。這個環路的作用是使輸出共模電壓保持不變,進而導致輸入共模電壓隨輸入信號變化而改變,增加朝Rg1看的外在輸入阻抗。
4. 電阻Rg2用于取得差分平衡,等于Rg1 + Rt||Rs。
5. 當Rg2設置好后,這個電路的噪聲增益(NG)就等于1+Rf/Rg2。
6. 由于輸入路徑上采用的是交流耦合,因此直流I/O工作電壓默認為內部產生的Vcm參考電壓(對這個3.3V單電源器件來說是1.2V)。這個Vcm控制了輸出共模電壓,但由于沒有直流電流路徑返回到輸入端,Vcm也就確定了直流輸入共模工作電壓。
上述特定例子使用的是一種非常低噪聲的4GHz增益帶寬FDA-ISL55210。在本例中,設計從選擇Rf的值開始,然后求出Rt和Rg1元件的值。在Rt和Rg1元件之間劃分輸入匹配貢獻方面幾乎沒有供應商指導??晒嗪獾囊蛩厥?,Rg1元件變?。≧t變大)將減小輸入噪聲和擴展帶寬(針對基于電壓反饋的FDA)。朝這個方向進行下去將更多地取決于共模環路帶寬,并將輸入匹配設進Rg1路徑(參考文獻2)。雖然獲得圖1電路中電阻值的最常見方法是反復或近似方法,但為目標增益(Av)和輸入阻抗(Rs)選取Rf可以巧妙地變為針對Rt的二次方程求解(參考文獻3)。
使用全差分放大器實現的單端至差分轉換
日益普及的全差分放大器(FDA)支持的更加有用的功能之一是將單端信號源轉換為所有現代ADC輸入要求的差分輸出信號。這些設計可以是直流或交流耦合設計。當采用直流耦合時,需要留意輸入共模范圍,在這種情況下雙極電源對許多FDA來說是很有用的。如果有更高速度要求,那么單電源更加常見,并且通常要求使用輸入匹配電路來匹配某些源阻抗,以便限制反射和/或SFDR劣化。雖然單電源FDA可以提供直流耦合路徑,但本文將介紹一種交流耦合方法,它能取消輸入共模范圍這一考慮因素。只要輸入保持在一定范圍內,這些相同結果也可以應用于直流耦合設計。圖1顯示了雙重端接50Ω輸入設計的典型交流耦合式實現。這種設計可以進一步改進為增益為5V/V的目標設計例子,這可以從使用499Ω反饋元件、并使用免費的Spice仿真器產生原理圖開始(參考文獻1)。

圖1:增益為5V/V(14dB)、輸入阻抗為50Ω的交流耦合式單端至差分設計。
對這類電路來說有幾個常見的考慮因素——
1. 反饋電路是相等的。
2. 輸入阻抗等于Rt和看向Rg1的阻抗的組合。
3. 通過FDA內共模環路的作用,看向Rg1的阻抗將增加到超過Rg1的值(參考文獻2)。這個環路的作用是使輸出共模電壓保持不變,進而導致輸入共模電壓隨輸入信號變化而改變,增加朝Rg1看的外在輸入阻抗。
4. 電阻Rg2用于取得差分平衡,等于Rg1 + Rt||Rs。
5. 當Rg2設置好后,這個電路的噪聲增益(NG)就等于1+Rf/Rg2。
6. 由于輸入路徑上采用的是交流耦合,因此直流I/O工作電壓默認為內部產生的Vcm參考電壓(對這個3.3V單電源器件來說是1.2V)。這個Vcm控制了輸出共模電壓,但由于沒有直流電流路徑返回到輸入端,Vcm也就確定了直流輸入共模工作電壓。
上述特定例子使用的是一種非常低噪聲的4GHz增益帶寬FDA-ISL55210。在本例中,設計從選擇Rf的值開始,然后求出Rt和Rg1元件的值。在Rt和Rg1元件之間劃分輸入匹配貢獻方面幾乎沒有供應商指導??晒嗪獾囊蛩厥?,Rg1元件變?。≧t變大)將減小輸入噪聲和擴展帶寬(針對基于電壓反饋的FDA)。朝這個方向進行下去將更多地取決于共模環路帶寬,并將輸入匹配設進Rg1路徑(參考文獻2)。雖然獲得圖1電路中電阻值的最常見方法是反復或近似方法,但為目標增益(Av)和輸入阻抗(Rs)選取Rf可以巧妙地變為針對Rt的二次方程求解(參考文獻3)。
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- 使用精密匹配电阻分压器对优化差分放大器电路中的CMRR0次下载
- S波段宽带低噪声放大器的设计与实现20次下载
- 宽带功率放大器匹配电路设计11次下载
- LTC6400-20演示电路-全差分放大器的差分阻抗匹配9次下载
- LTC6400-20全差分放大器演示电路噪声仿真32次下载
- LTC6400-20演示电路-全差分放大器的单端阻抗匹配2次下载
- LTC6404-1演示电路-全差分放大器的阻抗匹配和噪声测量5次下载
- LTC6605-14:低噪声、低失真双匹配14 MHz过滤差分放大器数据表3次下载
- LTC6605-10:低噪声、低失真双匹配10 MHz过滤差分放大器数据表8次下载
- 浅谈有源匹配电路改善宽带全差分放大器的噪声性能0次下载
- 微波放大器匹配电路的CAD设计3次下载
- 差分放大器的两种有源负载介绍0次下载
- LDMOS宽带功率放大器匹配电路设计80次下载
- 微波放大器匹配电路的CAD设计51次下载
- 宽带低噪声放大器匹配网络的优化设计29次下载
- AD8350低失真1.0GHz差分放大器技术手册102次阅读
- 现在就优化你的差分放大器电路!高精度只需这几步570次阅读
- 差分放大器的工作原理和应用场景11509次阅读
- 差分放大器电路图分享6863次阅读
- 仪表放大器和差分放大器的区别1941次阅读
- 仪表放大器和差分放大器的区别1905次阅读
- 全差分放大器的评估1947次阅读
- 单端至差分放大器设计技巧2054次阅读
- 单端至差分放大器设计技巧1910次阅读
- 并联放大器改善信噪比性能3308次阅读
- 通过精确匹配的电阻网络提高差分放大器的共模抑制比2730次阅读
- 五种有源接收器前端设计方法比较1646次阅读
- 全差分放大器AD8350的特点优势及应用范围2413次阅读
- 一种快速有效的宽带功率放大器匹配电路设计与实现10259次阅读
- 差分放大器的原理,和差分放大器的应用22294次阅读
下載排行
本周
- 1第十一屆 藍橋杯 單片機設計與開發項目 省賽 程序設計試題及源碼
- 90.88KB | 23次下載 | 3 積分
- 2磁芯中加氣隙的作用(可下載)
- 831.58 KB | 2次下載 | 免費
- 3PT2031電容式觸摸控制ASIC中文手冊
- 0.56 MB | 2次下載 | 免費
- 4女工程師跟你分享和嵌入式的不解之緣(可下載)
- 524.21 KB | 1次下載 | 免費
- 5電工學習資料大全
- 0.00 MB | 1次下載 | 免費
- 6輕松解碼串口通信
- 509.30 KB | 1次下載 | 免費
- 7PT2021K單觸控同步輸出IC中文手冊
- 0.55 MB | 次下載 | 免費
- 8PT8023W電容式觸摸控制ASIC中文手冊
- 0.74 MB | 次下載 | 免費
本月
- 1STM32CubeMX用于STM32配置和初始化C代碼生成
- 21.90 MB | 655次下載 | 免費
- 2STM32開發板教程之STM32開發指南免費下載
- 24.88 MB | 177次下載 | 3 積分
- 3EN60335-1安規標準 中文版本
- 1.86 MB | 53次下載 | 1 積分
- 4DeepSeek從入門到精通
- 5.07 MB | 29次下載 | 免費
- 5第十一屆 藍橋杯 單片機設計與開發項目 省賽 程序設計試題及源碼
- 90.88KB | 23次下載 | 3 積分
- 6NR-E531TX-XN冰箱說明書
- 8.64 MB | 19次下載 | 免費
- 7STM32單片機無人機設計
- 8.81 MB | 9次下載 | 免費
- 8華為硬件工程師手冊目前最全版本
- 1.02 MB | 8次下載 | 2 積分
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935126次下載 | 10 積分
- 2開源硬件-PMP21529.1-4 開關降壓/升壓雙向直流/直流轉換器 PCB layout 設計
- 1.48MB | 420063次下載 | 10 積分
- 3Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233088次下載 | 10 積分
- 4電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
- 340992 | 191377次下載 | 10 積分
- 5十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
- 158M | 183336次下載 | 10 積分
- 6labview8.5下載
- 未知 | 81584次下載 | 10 積分
- 7Keil工具MDK-Arm免費下載
- 0.02 MB | 73814次下載 | 10 積分
- 8LabVIEW 8.6下載
- 未知 | 65988次下載 | 10 積分
評論