ADA4896-2/ADA4897-1/ADA4897-2是单位增益安稳、低噪声、轨到轨输出、高速电压反应型放大器,静态电流为3 mA,1/f噪声为2.4 nV/_Hz (10 Hz),无杂散动态规模为−80 dBc (2 MHz),可谓超声、低噪声前置放大器和高功用ADC驱动器等各种运用的抱负解决方案。ADI公司专有的新一代SiGe双极性工艺和立异结构造就了如此高功用的放大器。
典型功用值
为了缩短规划时刻并消除不确认性,表1供给了典型增益、元件值和功用参数的参考值。所用的电源电压为5 V。带宽在200 mV p-p的小信号输出下取得,压摆率在2 V输出阶跃下取得。请留意,跟着增益进步,小信号带宽会下降,这与增益带宽积的联系是共同的。此外,增益越高,相位余量越大,放大器变得越加安稳。因而,频率响应的峰化随之减小(见图1)。
表一:
图一 不同增益下的小信号频率响应
低噪声增益可选放大器
图二 运用ADA4896-2和ADG633构建低噪声增益可选放大器来驱动低阻性负载
增益可选放大器支撑处理各种不同的输入信号。传统增益可选放大器运用反应环路中的开关衔接反相输入端。开关电阻会下降放大器的噪声功用,并在反相输入节点添加很大的电容。运用低噪声放大器时,噪声和电容问题特别费事。此外,开关电阻也会引起令人讨厌的非线性增益差错。图2显现了在增益可选放大器中运用的一种立异开关技能,它既能坚持ADA4896-2的1 nV/Hz噪声功用,一起还大大下降非线性增益差错。运用这种技能,用户也可挑选电容最小的开关来优化电路的带宽。在图2所示电路中,开关运用 ADG633完成,装备为S1A和S2A接通,或许S1B和S2B接通。
本例中,当开关S1A和S2A接通时,榜首级放大器增益为+4;当开关S1B和S2B接通时,榜首级放大器增益为+2。ADG633的榜首组开关置于反应环路的输出端,第二组开关用于在某一点(V1或V2)采样,该点的开关电阻和非线性电阻无关紧要。这样就能下降增益差错,一起坚持ADA4896-2的噪声功用。
留意,输出缓冲器的输入偏置电流会跟采样开关S2A和S2B的阻抗做成电路差错。这两个采样开关与电压和温度的联系均呈非线性特色。假如这是一个问题,则应将ADG633未运用的开关(S3B)置于输出缓冲器的反应途径中,用以平衡偏置电流(拜见图2)。此外,输入放大器的偏置电流会在输出端引起偏移,该偏移随增益设置不同而异。
因为输入放大器和输出缓冲器均为单芯片器材,因而能够运用其偏置电流的相对匹配性来消除上述偏移改变。将一个巨细等于RF2与RF1之差值的电阻与开关 S2A串联,能够取得更安稳的失调电压。下面的推导公式阐明,在V1采样可发生所需的信号增益,且无增益差错。RS表明开关电阻。V2能够运用相同的办法导出。
公式一留意,假如V01发生所需的信号增益且无增益差错,则缓冲输出V02也无增益差错。图3所示为电路在V02处的归一化频率响应。
图三 V02/VIN的频率响应
医疗超声运用图超声体系概述
图四 简化超声体系功用框图
医疗超声体系归于当今广泛运用的最杂乱的信号处理体系。超声体系能够经过向人体发射声学能量,然后接纳并处理回波,然后发生内部器官和结构的图画,制作血液活动和安排运动图,以及供给高度准确的血流速度信息。图4所示为超声体系的简化功用框图。
超声体系首要包含两种操作:时刻增益操控(TGC)操作和接连波(CW)多普勒操作。AD9279将这两种操作的要害器材集成到一个%&&&&&%中,它内置8通道的可变增益放大器(VGA)、低噪声前置放大器(LNA)、抗混叠滤波器(AAF)、模数转化器(ADC)以及具有可编程相位旋转的I/Q解调器。关于如安在超声体系中运用AD9279的详细信息,请拜见AD9279数据手册。
在超声运用中,ADA4896-2/ADA4897-1/ADA4897-2用在AD9279 I/Q解调器之后的接连波多普勒途径中。多普勒信号通常在100 Hz到100 kHz规模内。ADA4896-2/ADA4897-1/ADA4897-2的低本底噪声和高动态规模使其成为处理弱多普勒信号的超卓挑选。
ADA4896-2/ADA4897-1/ADA4897-2供给轨到轨输出和高输出电流驱动,十分合适用于电流电压转化器、电流加法器和ADC驱动器。图4所示为AD9279一切8个通道的互连框图。运用放大器ADA4896-2的两级。榜首级履行电流电压转化,并对解调进程发生的高频成分进行滤波。第二级用于汇总多个AD9279器材的输出电流,以便供给增益,并驱动18位SAR型ADC AD7982。CW信号途径的折合到输出端噪声取决于LNA增益、榜首级求和放大器的挑选和RFILT值。要确认折合到输出端噪声,有必要知道有源低通滤波器(LPF)的RA、RFILT和CFILT值。
单个AD9279的一切8个通道的典型滤波器值为:RA为100 _,RFILT为500 _,CFILT为2.0 nF;此刻可完成100 kHz的单极点低通滤波器。经过进步滤波器电阻RFILT,能够进步电流电压转化器的增益。为使转机频率坚持不变,滤波器%&&&&&%CFILT应下降相同的份额。约束增益起伏的要素是输出摆幅,以及电流电压转化器的负载驱动才能( 本例顶用的是ADA4896-2/ADA4897-1/ADA4897-2)。任何放大器的驱动才能都有限只能驱动有限的通道。