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运用于模拟前端的运算放大器设计技巧

发布时间:2015-12-03 10:34:56  来源:大电流电感厂家   查看:

 高速转换系统,尤其是电信领域的转换系统,允许模数转换器(ADC)输入信号为AC耦合信号(通过利用变压器、电容器或两者的组合)。但对于测试和测量行业而言,前端设计并非如此简单,这是因为除提供AC耦合能力之外,该应用领域通常要求输入信号与DC耦合。设计可提供良好脉冲响应和低失真性能(≥500MHz的DC频率)的有源前端充满挑战。本文就适用于高速数据采集的高性能ADC使用的模拟前端提供几种设计思想和建议。

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  图1:LMH6703频响。

  使用差分放大器是将高频模拟信号与ADC的输入相连的首选方法。因此,需要选择的第一个器件就是差分输出运算放大器。选择这类器件时,主要有两个考虑因素:增益带宽积和从外部电压设置运算放大器的共模输出电压的能力。这是因为驱动ADC输入的信号放大器将共模输出电压(VCMO)设置在最适合的ADC范围内是很重要的。如果不能满足这些条件,ADC的性能会随着放大器的VCMO和ADC的最佳输入共模电压间不一致程度的增加而大幅降低。

  宽带差分运算放大器的主要劣势在于其增益通常都插件电感器很有限,且其增益级别也许在内部已经预设。根据应用的不同,可能需要为设一体成型电感计添加前置放大器,从而满足必须的增益要求。

  至于前置放塑封电感器大器应该采用宽带运算放大器,以满足ADC的预期输入频率。对于采样速率高达1GSPS的系统而言,这等于插件电感要求过采样系统具有高达500MHz的输入带宽。

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  图2:二级放大器电路图。

  对于与大增益(如AV=10)一起工作并能保持这样大的带宽的运算放大器而言,其等同于5GHz增益带宽积(GBW)。由于该架构固有的频响和增益之间的直接折中,大多数的电压反馈放大器都不能满足该要求。然而,电流反馈放大器在这些参数中保持较好的关系,因为其性能通常由运算放大器电路内的反馈电阻值决定。运算放大器LMH6703非常适于在增益设置为1~10的高带宽下工作。该器件可与所选的差分放大器一起使用,从而在高带宽系统(如示波器和数据采集卡)中提供额外的增一体电感器益要求。该放大器的频响见图1。 平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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