啟動寬帶寬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號鏈的輸入放大器需要具有高速和高輸入阻抗，但還有許多其他規(guī)格（例如精度、輸出擺幅和功耗）對于選擇理想的放大器發(fā)揮著重要作用。為了滿足各種應用的需求，德州儀器 (TI) 提供了多個放大器，每個放大器都有不同的利弊權衡，可滿足寬帶寬、高阻抗系統(tǒng)的需求。

本文重點介紹了三款覆蓋各種速度、復雜性、電壓擺幅和功耗范圍的特定器件：BUF802、OPA817 和 OPA859 高速放大器。在實現(xiàn)高阻抗前端時，這三款器件都有各自獨特的優(yōu)勢和利弊權衡。

超高帶寬：BUF802

當應用要求高阻抗前端具有超高帶寬時，開環(huán)緩沖器通常是理想解決方案。例如，TI 的 BUF802 是一款 JFET 輸入緩沖器，具有 3.1GHz 的大信號帶寬和 7,000V/μs 壓擺率。該器件可提供 50GΩ 的輸入阻抗以及 2.3nV/√Hz 的低平帶噪聲，在 1GHz 和 1V_PP 時線性性能為 –55dBc (HD2)、–59dBc (HD3)。得益于這些性能規(guī)格，BUF802 能夠提供盡可能高的帶寬，同時保持高阻抗和良好的線性性能，從而滿足要求卓越性能的應用的需求。

使用 BUF802 等開環(huán)緩沖器的缺點是該器件的直流精度較差。為了提供良好的直流性能，BUF802 必須用于依靠精密放大器控制低頻信號輸入的復合環(huán)路電路中。圖 1 展示了復合電路配置的 BUF802 示例。

在復合環(huán)路電路中，OPA140 或 OPA828 等次級精密運算放大器控制直流和低頻，而開環(huán)緩沖器繼續(xù)控制高頻。BUF802 的輔助輸入和精密放大器的反饋電容器設置可在轉(zhuǎn)換頻率區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)均勻增益。該電路將運算放大器的精度與開環(huán)緩沖器的高帶寬相結合，但這種方法確實會增加元件數(shù)量、布局面積和設計復雜性。

出色靈活性：OPA817

對于需要很大靈活性的應用，BUF802 等單位增益緩沖器并不總是足夠的。如果希望在一個封裝中實現(xiàn)寬輸入范圍、可配置增益和精度，最好使用 OPA817 等高速運算放大器。德州儀器 (TI) 的 OPA817 運算放大器具有 JFET 輸入，可實現(xiàn)高輸入阻抗、800MHz 帶寬、50μV_OS 精度和 1μV/°C 漂移，與許多業(yè)界先進的運算放大器相比，該器件具有出色的性能。在單位增益配置中，OPA817 具有 245MHz、2V_PP 帶寬和 970V/μs 壓擺率。雖然速度不如 BUF802 那么快，但 OPA817 可通過單個 3mm × 3mm 封裝運算放大器配置為大于 1V/V 的增益，從而減小設計尺寸。與 BUF802 電路相比，這也是一個簡化的電路，BUF802 電路需要一個具有頻率響應匹配功能的由兩部分組成的復合環(huán)路。此外，對于增益大于 7V/V 的應用和跨阻應用，TI 提供了 OPA818，它是一款解補償版本，具有更高的 2.7GHz 增益帶寬積和更低的 2.2nV/ √Hz 噪聲。

圖 2 展示了 200MHz 數(shù)字轉(zhuǎn)換器前端的 OPA817 示例電路。在本示例中，OPA817 的 60GΩ 電阻器可通過一個簡單的開關在 50Ω 或 1MΩ 輸入之間進行選擇，從而輕松配置前端。

OPA817 的 2pA 低輸入偏置電流的另一個好處是，可以在電路中添加輸入壓擺限制電阻器 (R_S)，限制過沖，而不會對其他性能規(guī)格造成任何影響。與放大器的輸入電容結合使用時，可對 R_S 進行調(diào)優(yōu)，限制輸入信號的最大壓擺率，從而根據(jù)應用需求減少放大器輸出的任何過沖。

小尺寸和低電壓：OPA859

并非所有高速、高阻抗應用都具有可用于驅(qū)動 OPA817 或 BUF802 等器件的電源電壓和電源。在這些情況下，TI 的 OPA859 等器件是實現(xiàn)電源電壓低至 3.3V 的簡單高速前端的理想選擇。

OPA859 是一款 3.3V 至 5V 電源放大器，具有 900MHz 頻率、增益帶寬積、3.3nV/√Hz 噪聲和高阻抗 MOSFET 輸入。該器件采用 2mm × 2mm 小型封裝，可節(jié)省空間并減少封裝寄生效應。OPA859 的尺寸更小，但該器件仍可提供強大的輸出驅(qū)動，具有 200MHz 的單位增益大信號帶寬、2V_PP 輸出和 1,150V/μs 的壓擺率。此外，OPA859 還有一個解補償?shù)膶骷?OPA858，它將增益帶寬增加到 5.5GHz，并將噪聲降低到 2.5nV/√Hz。