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(多图) 使用新型放大器的有源匹配功能实现超低噪声宽频带输入阻抗匹配(第1/2部分)

Michael Steffes?? 2013年11月29日 ?? 收藏0

使用ISL55210的典型FDA方案在较高频率时的输入匹配结果明显非常好。在这里,使用极高内部共模回路带宽(对于ISL55210为>1.5GHz)来改变该输入共模电压,且输入信号符合单端输入转差分输出配置要求时,结果尤其好。

几乎从来没有关于FDA的内部共模回路带宽的规范。所有器件均提供一个有待内部回路进行匹配的Vcm输入参考引脚。该参考通路常常具有频带限制(在ISL55210中为30MHz),以限制外部噪声源进入输出信号。在内部,共模回路带宽必须显著较高,以实现良好的信号转差分性能。正是这个通常“未规定”的内部带宽设定了使电路(如图4)实现良好输入匹配的频宽。

大多数FDA都有意使CM带宽设置远低于差分带宽以保持稳定性。这时该内部共模回路带宽超过1GHz,如同ISL55210的情况一样,也许只使用FDA的电路能够通过消除Rt元件,以相当低噪声提供可接受的匹配直至500MHz。

总结

ADC接口经常要求的单端输入转差分输出可使用FDA通过许多方式实现。平衡-不平衡变压器方案能够以最低静态功耗提供最低噪声和偶次失真抑制,而没有平衡-不平衡变压器的典型FDA电路能够提供更宽信号带宽和更好的高频匹配。为实现该宽带匹配,FDA的内部共模回路带宽要显著高于早前器件提供的带宽。

更多详细内容,请参见《使用有源匹配和新型放大器实现宽频带输入匹配Z(第2/2部分)》

参考文献

1. “Deliver Higher Gains with Improved SNR using an Input Transformer into a Differential Inverting Amplifier Design”, EEweb, May31, 2012, Michael Steffes

2. ISL55210,4GHz增益带宽低噪声超低失真全差分放大器(FDA)。

3.“Measuring and modeling wideband baluns for application to ADC input stages”, Planet Analog, Feb. 11/2013.

4.“Accurately predict noise figure for transformer coupled differential amplifiers”, EDN Nov.2, 2012.

5. 这些电阻器值来自差分放大器设计商ADI,可免费下载,对应50Ω输入和10dB增益,其寻找从信号源(设置为“2”振幅)至电路输入的增益,所以使该设计适用于输入点增益为20V/V的放大器。

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第1页:使用一个FDA的单端输入转差分输出典型方案(1)

第2页:使用一个FDA的单端输入转差分输出典型方案(2)

第3页:仅使用一个FDA的传统单端转差分方案(1)

第4页:仅使用一个FDA的传统单端转差分方案(2)


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全差分放大器? 有源匹配? 反馈电阻器?

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