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选用低成本的高速运算放大器在消费类电子使用中的使用

采用低成本的高速运算放大器在消费类电子应用中的应用-与典型的时钟缓冲应用相比,消费类电子应用的工作频率较低,需求较少,采用低成本的高速运算放大器(~100MHz带宽)可以提供比传统的时钟缓冲器更具吸引力的替代方案。高速放大器比传统的时钟缓冲器更便宜,同时也能适应更多种类的设计配置。

与典型的时钟缓冲运用比较,消费类电子运用的作业频率较低,需求较少,选用低本钱的高速运算扩大器(~100MHz带宽)能够供给比传统的时钟缓冲器更具吸引力的代替计划。高速扩大器比传统的时钟缓冲器更廉价,一起也能习惯更多品种的规划装备。

关于低本钱的时钟缓冲器而言,ADA4850 (-1/-2)、ADA4851 (-1/-2/-4)、ADA4853 (-1/-2/-3)和AD8061单电源运算扩大器都是很好的挑选。这些扩大器都具有低电源电压、低电源电流、支撑功耗灵敏运用的省电形式,以及轨对轨输出等特性,能够完成宽动态规模。

与传统的时钟缓冲器比较,运算扩大器的一个长处是具有灵活性。运算扩大器能够将时钟脉冲进行缓冲、扩大、失调、反向、相加、相减或滤波。它们供给高输入阻抗、低输入偏置电流、低电源电流、独立的省电形式(针对单个封装中的多个扩大器)、低输出阻抗,以及低传达推迟。

当在时钟缓冲运用中运用运算扩大器时,规划者有必要认识到并遵从一些作业约束。以电压反应型扩大器的增益带宽积为例,当扩大器电路的闭环增益添加时,它的带宽会下降,因而较大的增益意味着较小的带宽。将多个低增益扩大器进行级联以到达较高的带宽,由此保证信号途径的整体增益和带宽。

单电源作业关于便携式电子设备来说是很重要的。依据界说,单电源运算扩大器的输入共模规模包含负轨(地),大部分乃至比地还低200mV,但这并不表明输出电压的摆幅能够到地以下。典型轨对轨扩大器的输出级选用共发射极装备。因而,输出电压和轨电压的最小距离是Vce(sat),其规模能够从数十毫伏到数百毫伏,详细取决于输出负载。

走运的是,在这些运用中,输出电压的摆幅一般不需求总是到达地电压。可是,当输入太挨近地时(大约100mv~200mv),输出级可能会到达饱满,导致失真以及较长的恢复时间。在直流耦合体系中,应该保证信号电压的低点高于200mV,或运用-200mV的负供电电压,这两种办法都能够防止输出级进入饱满状态。

扩大器对裕量也有要求,也便是其电压的摆幅与正电源电压之间能够有多挨近,因而还有必要留心输入共模规模的高端。假如输入电压太高,输出电压会失真并被切断。

ADA4850和ADA4851需求2.2V的裕量,AD8061需求1.8V的裕量,而ADA4853仅需求1.2V的裕量。

图1所示的是一个增益为2的单电源同向运算扩大器时钟缓冲器,图2所示的是它的瞬态呼应。依照装备,AD8061的上限约为33MHz,其2ns的传输推迟可与一些专用的时钟缓冲器相媲美。

图1. 同向运算扩大器时钟缓冲器

图2. 33MHz频率下,增益=+2的瞬态呼应

在某些运用中能够运用沟通耦合,它答应运用更高带宽的扩大器以扩展频率功能。经过将输入和输出偏压至电源电压的中心值,这些扩大器可被用于单电源运用中。

图3所示的是运用AD8057高速扩大器的规划,这款器材具有325MHz带宽和1150V/μs压摆率,在此电路设置为单位增益。应当留意的是,经过隔直电容C6后,负载上的电压与输入信号Vin上的沟通重量持平,且不含直流重量。这个电路的作业频率规模挨近100MHz。图4所示的是时钟呼应,能够看到当频率高达90MHz时依然能够保持较好的脉冲保真度。

图3. 沟通耦合时钟缓冲器(单位增益)

图4. 沟通耦合时钟缓冲器瞬态呼应

如上所示,当设计时钟缓冲器时,高速扩大器往往能够以更低的本钱供给更多的灵活性,在许多运用中都能够同传统的时钟缓冲器相竞赛。针对详细的运用,还能够挑选运用单电源扩大器或双电源扩大器。

责任编辑:gt

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