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。可供權衡的因素是,Rg1元件變小(Rt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。可供權衡的因素是,Rg1元件變小(Rt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)。
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- S波段寬帶低噪聲放大器的設計與實現 20次下載
- 寬帶功率放大器匹配電路設計 11次下載
- LTC6400-20演示電路-全差分放大器的差分阻抗匹配
- LTC6400-20全差分放大器演示電路噪聲仿真
- LTC6400-20演示電路-全差分放大器的單端阻抗匹配
- LTC6404-1演示電路-全差分放大器的阻抗匹配和噪聲測量
- LTC6605-14:低噪聲、低失真雙匹配14 MHz過濾差分放大器數據表
- LTC6605-10:低噪聲、低失真雙匹配10 MHz過濾差分放大器數據表
- 淺談有源匹配電路改善寬帶全差分放大器的噪聲性能 0次下載
- 微波放大器匹配電路的CAD設計 3次下載
- 差分放大器的兩種有源負載介紹 0次下載
- LDMOS寬帶功率放大器匹配電路設計 80次下載
- 微波放大器匹配電路的CAD設計
- 寬帶低噪聲放大器匹配網絡的優化設計
- 有源濾波器的評估板的差分放大器電路原理圖
- 現在就優化你的差分放大器電路!高精度只需這幾步 241次閱讀
- 差分放大器的工作原理和應用場景 5367次閱讀
- 差分放大器電路圖分享 3915次閱讀
- 儀表放大器和差分放大器的區別 1257次閱讀
- 儀表放大器和差分放大器的區別 1342次閱讀
- 全差分放大器的評估 1358次閱讀
- 單端至差分放大器設計技巧 1507次閱讀
- 單端至差分放大器設計技巧 1518次閱讀
- 并聯放大器改善信噪比性能 2462次閱讀
- 通過精確匹配的電阻網絡提高差分放大器的共模抑制比 2090次閱讀
- 五種有源接收器前端設計方法比較 1421次閱讀
- 全差分放大器AD8350的特點優勢及應用范圍 2251次閱讀
- C波段寬帶低噪聲放大器的研究及設計 1726次閱讀
- 一種快速有效的寬帶功率放大器匹配電路設計與實現 9596次閱讀
- 差分放大器的原理,和差分放大器的應用 2.1w次閱讀
下載排行
本周
- 1TC358743XBG評估板參考手冊
- 1.36 MB | 330次下載 | 免費
- 2開關電源基礎知識
- 5.73 MB | 6次下載 | 免費
- 3100W短波放大電路圖
- 0.05 MB | 4次下載 | 3 積分
- 4嵌入式linux-聊天程序設計
- 0.60 MB | 3次下載 | 免費
- 5基于FPGA的光纖通信系統的設計與實現
- 0.61 MB | 2次下載 | 免費
- 651單片機窗簾控制器仿真程序
- 1.93 MB | 2次下載 | 免費
- 751單片機大棚環境控制器仿真程序
- 1.10 MB | 2次下載 | 免費
- 8基于51單片機的RGB調色燈程序仿真
- 0.86 MB | 2次下載 | 免費
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費
- 2555集成電路應用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33564次下載 | 免費
- 3接口電路圖大全
- 未知 | 30323次下載 | 免費
- 4開關電源設計實例指南
- 未知 | 21549次下載 | 免費
- 5電氣工程師手冊免費下載(新編第二版pdf電子書)
- 0.00 MB | 15349次下載 | 免費
- 6數字電路基礎pdf(下載)
- 未知 | 13750次下載 | 免費
- 7電子制作實例集錦 下載
- 未知 | 8113次下載 | 免費
- 8《LED驅動電路設計》 溫德爾著
- 0.00 MB | 6653次下載 | 免費
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935054次下載 | 免費
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉中文版)
- 78.1 MB | 537796次下載 | 免費
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420026次下載 | 免費
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233046次下載 | 免費
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
- 340992 | 191185次下載 | 免費
- 7十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
- 158M | 183279次下載 | 免費
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費下載)
- 未知 | 138040次下載 | 免費
評論
查看更多