與所有廣泛使用的器件一樣,已形成許多此類器件特有的常用術(shù)語。這些術(shù)語包括:
- 全差分放大器 (FDA) - 在本文檔中,該術(shù)語僅限于提供類似于差分反相運算放大器設(shè)計元件的器件,該設(shè)計元件需要輸入電阻器(非高阻抗輸入)并包括第二個內(nèi)部控制回路以設(shè)置輸出平均電壓 (Vocm) 到默認(rèn)值或設(shè)定點。在某些配置中,第二個回路與差分回路相互作用。
- 兩個輸出引腳上所需的輸出信號是差分 信號,該信號圍繞共模 電壓對稱擺動,其中這是兩個輸出的平均電壓。
- 單端轉(zhuǎn)差分 - 始終在 FDA 中使用差分輸出;然而,源信號可以是單端源或差分源,兩者都有多種實現(xiàn)細(xì)節(jié)。當(dāng) FDA 運行是單端轉(zhuǎn)差分時,兩個輸入電阻器中只有一個接收源信號,另一個輸入電阻器連接到直流基準(zhǔn)(通常為地)或通過電容器接地。
為簡單起見,THS4541 應(yīng)用中的幾項功能沒有明確說明,但對于正確操作是必需的。這些要求包括:
- 必須要有良好的電源去耦。盡可能減小電源引腳到高頻 0.1μF 去耦電容器的距離 (< 0.1")。通常在器件電源引腳處使用一個較大的電容器(典型值為 2.2μF)和一個高頻 0.1μF 電源去耦電容器(共享該電容器用于 RGT 封裝中的四個電源引腳)。對于單電源供電,只有正電源具有這些電容器。使用雙電源時,請將這些電容器用于每個電源以便接地。如有必要,將容值較大的電容器放置在離器件稍遠(yuǎn)的地方,并在印刷電路板 (PCB) 同一區(qū)域的多個器件之間共享這些電容器。對于每個 THS4541,將一個單獨的 0.1μF 電容器連接到附近的接地平面。對于級聯(lián)或多個并聯(lián)通道,包括來自較大電容器的鐵氧體磁珠通常對局部高頻去耦電容器有用。
- 盡可能減小電源引腳到高頻 0.1μF 去耦電容器的距離 (< 0.1")。在器件引腳上,接地平面和電源平面布局不得靠近信號 I/O 引腳。避免電源走線和接地走線過于狹窄,以便最大限度減小引腳和去耦電容器之間的電感。電源連接(在引腳 4 和 7 上)應(yīng)始終與這些電容器解耦。兩個電源(適用于雙極性工作模式)之間的可選電源解耦電容器可改善二次諧波失真性能。在主電源引腳上使用較大的(2.2μF 至 6.8μF)解耦電容器(在較低頻率下有效)。可將這些電容器遠(yuǎn)離器件放置,并可在 PCB 同一區(qū)域內(nèi)的多個器件之間共享這些電容器。
- 盡管并非總是如此,但當(dāng)只需要啟用通道時,請確保將電源禁用引腳連接到正電源。
- 幾乎所有交流表征設(shè)備都需要與 50Ω 源進(jìn)行 50Ω 端接,以及從器件輸出到 50Ω 感應(yīng)端接的 50Ω 單端源阻抗。這種端接在所有特性中都可以實現(xiàn)(通常帶有一些插入損耗),但對于大多數(shù)應(yīng)用來說并不是必需的。在長距離傳輸時,通常需要匹配阻抗。從源到 THS4541 到 ADC 輸入的緊密布局不需要雙端接線路或濾波器設(shè)計;例外情況是源需要定義的端接阻抗才能正確運行(例如,SAW 濾波器源)。
- 放大器信號路徑可靈活用于單電源或雙電源操作。大多數(shù)應(yīng)用旨在采用單電源,但可以使用任何分離電源設(shè)計,只要 TH4541 的總電源電壓低于 5.5V,并且觀察到每個電源所需的輸入、輸出和共模引腳余量。對于使用的任何分離或單電源組合,Vocm 引腳保持打開狀態(tài),默認(rèn)接近 1/2 Vs。禁用引腳以負(fù)電源軌為基準(zhǔn)。使用負(fù)電源需要將禁用引腳下拉至負(fù)電源的 0.7V 以內(nèi),以禁用放大器。
- 外部元件值通常被假定為準(zhǔn)確且匹配。在 FDA 中,匹配反饋電阻器值,同時匹配從求和點到一側(cè)源和另一側(cè)基準(zhǔn)或地的(直流和交流)阻抗。使這些值不平衡會在信號路徑中引入非理想性。對于信號路徑,兩側(cè)的不平衡電阻比會產(chǎn)生共模到差分轉(zhuǎn)換。此外,不匹配的 Rf 值和反饋比會從任何共模直流、交流信號或噪聲項中產(chǎn)生一些附加的差分輸出誤差項。接近標(biāo)準(zhǔn)的 1% 電阻器值是一種典型方法,通常會導(dǎo)致一些標(biāo)稱反饋比失配。不匹配的電阻器或比率本身不會降低諧波失真。如果出現(xiàn)有意義的 CM 噪聲或失真,這些誤差會通過元件或比率不匹配轉(zhuǎn)換為差分誤差。