1、导言
跟着超大规模集成电路技能、微处理器技能的飞速发展和一些新式元器材的运用，扩频技能现已广泛地运用到通讯的各个方面。图１所示是一种扩频通讯体系的原理框图。
一般情况下，扩频通讯体系中的发射机和接纳机都有必要预先知道一个预置的扩频码，这种扩频码实践上是一个满意长且尽量接近于噪声的伪随机数字序列。体系经过伪随机码的捕获与相关可以获得二分之一码元宽度的同步精度。这样，伪随机码的质量以及盯梢和同步的精度对通讯质量有着直接的影响。因而，规划功用优异的高共模按捺比、低噪声前置扩大器关于扩频通讯体系有着重要意义。ＭＡＸＩＭ公司的差分扩大器ＭＡＸ４１４５芯片以其拔尖的功用在通讯体系规划中运用很广，其目标完全可以满意扩频通讯体系中伪码发生电路的要求。ＭＡＸ４１４５系列芯片速率高、失真小、带宽宽并且共模按捺比高，是高速数据传输体系中差分电路的抱负器材，因而可广泛运用于差分信号至单端信号的转化电路、双绞线与同轴线的转化设备、高速差分信号接纳电路、高速扩大设备、数据收集设备以及医疗器械等方面。
２、ＭＡＸ４１４５的作业原理和功用特色
２．１ ＭＡＸ４１４５的作业原理
ＭＡＸ４１４５选用差分形式作业。它具有信号摆幅小、偶次谐波重量少、对噪声的抗干扰才能强等特色，相关于单端输入办法，ＭＡＸ４１４５可提供更优的谐波失真（ＴＨＤ）和无杂散动态规模（ＳＦＤＲ），因而具有较高的共模按捺比（ＣＭＲＲ）。
ＭＡＸ４１４５内部选用三运放组合技能，可完结差分输入、增益扩大和信号输出三种功用。其内部结构如图２所示。其间，运放Ａ１和Ａ２完结差分输入和增益扩大功用，运放Ａ３首要进行信号的输出和阻抗匹配。
ＭＡＸ４１４５除了具有输入阻抗大的特色之外，其前级的共模增益失调及漂移发生的差错可彼此抵消，并可按捺后级共模信号， 一起可将双端信号变为单端输出，以习惯接地负载的需求。除了三个运放之外，ＭＡＸ４１４５还包含输出短路自维护电路和输入维护电路，然后增加了芯片的抗毁性。经过外接电阻ＲＧ可对增益在＋１Ｖ／Ｖ～＋１０Ｖ／Ｖ规模内进行设置。将ＲＧ接在管脚ＲＧ－和ＲＧ＋之间时（见图２），其增益的计算办法为：
共模按捺比是衡量差动扩大器对共模信号按捺才能的一个参数，该参数值越大，标明按捺才能越强。
２．２ ＭＡＸ４１４５的功用目标
ＭＡＸ４１４５的首要功用参数如下：
●增益可调规模为＋１Ｖ／Ｖ～＋１０Ｖ／Ｖ；
●－３ｄＢ带宽为１８０ＭＨｚ（ＶＯＵＴ≤０．１ＶＲＭＳ，ＡＶ＝１Ｖ／Ｖ）；
●压摆率ＳＲ＝６００Ｖ／μｓ（－２Ｖ≤ＶＯＵＴ≤＋２Ｖ）；
●共模按捺比ＣＭＲＲ＝７５ｄＢ（ｆ＝１０ＭＨｚ）；
●无杂散动态规模ＳＦＤＲ＝－９２ｄＢｃ（ｆ＝１０ｋＨｚ）；
●噪声为３．８ｎＶ／√Ｈｚ（Ｇ＝＋１０Ｖ／Ｖ）；
●树立时刻ｔｓ＝２０ｎｓ（－２Ｖ≤ＶＯＵＴ≤＋２Ｖ，ｔｏ ０．１％）；
●掉电形式电流为８００μＡ。
３、ＭＡＸ４１４５运用留意要害
可以经过将ＳＨＤＮ置高来使ＭＡＸ４１４５作业在掉电形式，此刻输出为高阻态。
差分形式一般要求ＩＮ－和ＩＮ＋对称驱动，也就是说，两个输入信号在连接到ＩＮ－、ＩＮ＋的驱动电路今后，其相位有必要保持一致，并尽可能下降其共模增益差错。
在一般运用中，ＲＥＦ接地时，ＳＥＮＣＥ可同ＯＵＴ相连。而在一些信号传输间隔较长的运用中，可将ＳＥＮＣＥ和ＯＵＴ一起连接到负载，这样可以补偿间隔损耗，下降电压差错。为了下降输出增益差错，增大频率响应，设计时应尽量下降ＳＥＮＣＥ端的电容和阻抗，一起输出端ＲＥＦ和ＳＥＮＣＥ的匹配问题也很要害，因为ＲＥＦ和ＳＥＮＣＥ端的失配会导致共模增益丢失。
在一般运用条件下，当端接阻抗为非容性负载时，ＭＡＸ４１４５具有最佳的ＡＣ功用。而一般在负载电容不超越２５ｐＦ时，输出电压不会发生振动，但对频率响应则会发生必定的影响，因而，假如负载电容过大，输出就会发生振铃。为了驱动容性较大的负载，下降信号振铃，可以在扩大器输出和负载之间加上阻隔电阻，阻隔电阻阻值可由信号频率和负载容性来确认，此刻的带宽将由阻隔电阻和负载电容组成的ＲＣ环路来决议。因而，增大负载容性会下降整个电路的信号带宽，而阻隔电阻则会下降分配到负载的电压。
４、在伪随机码发生电路中的运用
４．１ 伪随机码发生电路
伪随机码序列一般可以使用移位寄存器网络发生，该网络由Ｒ级串联双态器材移位脉冲发生器和模二加法器组成。图３所示是一个简略的四级移位寄存器网络示意图，该网络可以发生码长为１５的伪随机码。
使用ＦＰＧＡ可完结移位寄存器网络以发生伪随机码信号，并完结逻辑操控和时钟分配等功用。关于ＦＰＧＡ输出的ＴＴＬ信号，其处理办法有两种：一种是直接送至运放进行信号调度输出；别的一种是将ＴＴＬ经过Ｄ／Ａ转化及信号调度后再输出。经过剖析与实践测验，笔者发现？因为ＦＰＧＡ输出的信号相位抖动较为严峻，甚至会形成信号边缘不稳，并且存在着严峻的寄生信号，因而输出的伪码质量较差；而假如经过Ｄ／Ａ转化后再进行调度输出，这种影响会得到削弱，信号质量会得到进步，因而第二种办法更为可取，在实践运用中，就挑选该办法进行电路规划，并挑选差分电流输出型Ｄ／Ａ经过ＭＡＸ４１４５扩大后直接输出。
依据ＭＡＸ４１４５的伪随机码发生电路原理框图如图４所示。 该伪随机码发生电路在作业时，体系可以经过并口将伪码数据分配给ＦＰＧＡ，也可由ＦＰ-ＧＡ自主发生伪码信号，一起由ＦＰＧＡ完结信号处理、时钟分配、码同步发生以及波形存储等功用。 ＭＡＸ４１４５的效果首要是完结差分到单端输出的转化和扩大。
４．２ ＭＡＸ４１４５运用电路规划
依据体系对伪随机码的需求，ＭＡＸ４１４５的运用电路规划如图５所示。图中，输入信号ＩＮ＋和ＩＮ－由上级Ｄ／Ａ转化后，再经匹配电路送至ＭＡＸ４１４５。在输出电路中，ＲＥＦ接地，ＳＥＮＣＥ和ＯＵＴ相连，该电路的增益约等于４。
４．３ 成果丈量和剖析
关于伪随机码，一般首要重视的是其超调量和边缘上升时刻。笔者对该体系中ＭＡＸ４１４５的输入差分信号和输出单端信号别离进行了丈量，其丈量成果列于表１。
由表１中的数据可以看出，选用ＭＡＸ４１４５可以大大下降输入信号的超调量，并且信号边缘上升时刻也有所改进，可以发生相关特性较为抱负的伪随机码。在实践的扩频通讯体系中，这些改进和进步将更有利于信号的康复和解调，然后起到进步体系功用的效果。
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