ZHCA877A January 2019 – September 2024 THS4131 , THS4561
設(shè)計(jì)目標(biāo)
| 輸入 | 輸出 | 電源 | |
|---|---|---|---|
| 單端 | 差分 | Vcc | Vee |
| 0V 至 1V | 16Vpp | 10V | 0V |
| 輸出共模 | 3dB 帶寬 | 交流增益 (Gac) |
|---|---|---|
| 5V | 3MHz | 16 V/V |
設(shè)計(jì)說明
該設(shè)計(jì)將全差分放大器 (FDA) 作為單端輸入至差分輸出放大器。
設(shè)計(jì)說明
- R4/R3 比率與 R2/(R5||R6) 相同，可以設(shè)置放大器增益。
- 單端輸入和差分輸入之間的主要區(qū)別在于可用輸入擺幅僅為一半。這是因?yàn)槠渲幸粋€輸入電壓固定為參考值。
- 建議將此參考值設(shè)置為中等輸入信號范圍，而不是最小輸入范圍，以便在測得的差分輸入中產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)。這保留了輸出交叉的能力，由此 FDA 可以實(shí)現(xiàn)兩倍的輸出擺幅。
- 基準(zhǔn)電壓阻抗必須等于信號輸入電阻。要做到這一點(diǎn)，需要創(chuàng)建戴維南等效電阻分壓器，該分壓器具有正確的基準(zhǔn)電壓與阻抗。
設(shè)計(jì)步驟
- 找到 Vs = 10V 時產(chǎn)生 0.5V、1kΩ 參考值的電阻分壓器。
- 確認(rèn) 0V 最小輸入電壓和 1V 最大輸入電壓產(chǎn)生的輸出是否在 9.4V 范圍 (Vocm = 5V) 內(nèi)。
電阻分壓器作為 0.5V 基準(zhǔn)時，所測得的 0V VIN 差分輸入為：
- 輸出為：
- 同樣，對于 1V 輸入：
注：
基準(zhǔn)電壓為 0V 時，1V 輸入會導(dǎo)致輸出電壓大于放大器的輸出范圍最大值。
設(shè)計(jì)仿真
交流仿真結(jié)果
瞬態(tài)仿真結(jié)果設(shè)計(jì)參考資料
德州儀器 (TI)，設(shè)計(jì)前端以驅(qū)動差分 ADC，高精度實(shí)驗(yàn)室視頻
設(shè)計(jì)特色運(yùn)算放大器
| THS4561 | |
|---|---|
| Vss | 3V 至 13.5V |
| VinCM | Vee-0.1V 至 Vcc-1.1V |
| Vout | Vee + 0.2V 至 Vcc - 0.2V |
| Vos | 待定 |
| Iq | 待定 |
| Ib | 待定 |
| UGBW | 70MHz |
| SR | 4.4V/μs |
| 通道數(shù) | 1 |
| THS4561 | |
設(shè)計(jì)備選運(yùn)算放大器
| THS4131 | |
|---|---|
| Vss | 5V 至 33V |
| VinCM | Vee+1.3V 至 Vcc-0.1V |
| Vout | 不確定 |
| Vos | 2mV |
| Iq | 14mA |
| Ib | 2μA |
| UGBW | 80MHz |
| SR | 52V/μs |
| 通道數(shù) | 1 |
| THS4131 | |