1.AD8132原理及優點
AD8132放大器具有單輸入或差模輸入和差模輸出的特點,并且是低成本的。AD8132獨特的內部反饋,可以很好地調整輸出增益。它利用電阻來控制增益,當AD8132工作在10MHz時,便能保持-68dB的相位平衡,還可以抑制諧波,并能有效降低電磁輻射。這一點是驅動差模輸入A/D轉換器或者長距離傳輸信號用運算放大器技術的一大改進。
在ADI公司基于雙極性XFCB技術基礎上的系列產品中,AD8132除了低成本以外,其通帶頻率可高達350MHz,并能傳輸差模信號。它在5MHz時只有-99dBc的SFDR失真度。AD8132不必帶有高性能的A/D轉換器的發送器,也不會損失低頻信息和直流信息,其差模輸出端的共模電平可以利用VOCM管腳的輸入電壓來調整。這樣在驅動單電源的A/D轉換器中,也可以快捷地平移輸入電頻。AD8132的采樣準確性可以通過其快速的過載恢復能力來保證。
AD8132也可以通過絞纜或者同軸電纜傳輸高速信號。AD8132可以調整反饋網絡的反饋系數來提高信號中的高頻成分,并可驅動cat3或者cat5組成的絞纜或同軸電纜,且線路損耗很小。因此,可廣泛應用于模擬視頻信號和數字視頻信號等高速數據的傳輸系統。
AD8132為差模信號操作方式,并可以大地為參考電平,故而盡可能避免受地面噪聲的影響。它可以通過一條信號鏈進行差模信號處理,如進行濾波和放大等,因而可很大程度上簡化差模信號與單輸入信號之間的轉換過程,提高其工作效率。
AD8132采用SOIC和μSOIC封裝形式??蓪⒐ぷ鳝h境擴大至-40℃~+85℃溫度。
2 引腳功能
圖1所示為AD8132的管腳圖,表1所列為其管腳的功能說明。
表1 AD8132的管腳功能說明
AD8132的有點在于其他電路結構上有互補的外部輸入輸出。其輸入VOCM可進行控制共模輸出電壓。而輸出則是普通運放的單輸出模擬補充成分。工作時,普通的反饋回路只有一個而已,而AD8132卻有兩個反饋回路。這就使得AD8132更多得應用于各種不同的電路。
3.工作原理
AD8132以VOCM為輸入信號,其一個反饋回路可用來控制共模輸出電壓,相對應的輸出分別為共模電壓或者兩個差模電壓(+OUT和-OUT)的平衡值。電路的增益通常設為單位增益。當AD8132工作在線性區時,必須遵循VOUT,cm=VOCM的限制條件。另一個反饋回路則決定著電路的差模輸出,放大器的增益可通過負反饋來控制。
4 產品的應用
1.在分析AD8132的應用電路時,應基于以下假設:
(1.低輸出阻抗;
(2.失調電壓為0;
(3.開環增益無窮大;
(4.輸入偏置電流足夠小,可以忽略;
(5.高輸入阻抗,且負載效應可忽略。
AD8132可以廣泛應用于各種不同具有差模輸出的單輸入電路,因為AD8132的驅動于純差模電壓。
在差模輸出的單輸入電路中的輸入為零的情況下,RG應與參考端相連(這里的參考端假設為地)。
求得反饋因子:
β1=RG1/(RG1+RF1);β2=RG2/(RG2+RF2)
β1是指驅動端的反饋因子,β2是指參考電壓端的反饋因子。各反饋因子均為可0~1之間的任何值。電路增益的通用公式為:
G=2(1-β1)/(β1+β2)
2.A/D驅動器
最新的高速A/D轉換器大多為單輸入,同時也有差模輸入端。那么,A/D轉換器的驅動器便具備將單輸入信號轉換成差模信號的功能,同時能夠平移共模輸出電壓電頻,它們是低失真低噪聲的。這種情況下,采用AD8132來驅動就是最適合的了。
AD8132和AD9203均由3V單電源驅動。AD8132以1Vp-p的信號作為輸入信號,采用分壓器可將VOCM的電壓值調在電壓中點。因此,VOUT,dm得到的亦為電壓中點值,這正好在AD9203的共模輸出范圍內。在A/D和驅動器之間是一個單級差動濾波器,利用它可濾部分噪聲。
3.平衡電阻驅動器
當驅動比絞線纜時,通常要設計為傳輸差模信號,從而使用差模信號傳輸可以使信號在線路中的衰減達到最小。
感應電場一般都被限制在兩根絞纜圍成的區域里,通常不會發生輻射。有可能帶來輻射是電纜中的電流引起的磁場。但是絞纜可以限制電磁輻射的大小。因為相鄰的絞纜具有相反的磁場極性。若兩根絞纜絞合的足夠緊密,這些小磁場環路將會包含絕大部分的磁通量,這樣,遠磁場的效應就可以忽略了。
差模信號的所有不平衡現象都會共模信號的形式作用于電纜,這就導致以共模信號驅動單根電纜。電纜就等同于一根天線。因此,為了盡量減少輻,在以差模信號作用為于絞纜時,差模信號必須得到很好的匹配。AD8132的共模反饋回路可以減少輸出端的共模電壓量,因此,可用作平衡差模線路的驅動器。
4.發送均衡器
對于導線,多多少少都會對其所攜帶的信息有一定程度的衰減,尤其是高頻信號。一般的補償方法是使用一個平衡補償電路在發送電路中激發高頻信號,以減弱信號的衰減。在更高的頻率下,利用降低反饋網絡中RG的阻抗值呆來提高電路的高頻增益。
5.低能差動濾波器
AD8132可應用于多種類型的有源濾波網絡。它們同時擁有單輸入端和差模輸出端,在驅動差動A/D轉換器時有去假頻的功能。其工作部分包括兩級濾波,在輸出端又有一個附加濾波網絡,其通帶可頻率高達1MHz。
6.高共模輸出阻抗放大器
利用改變VOCM的線路連接,可提高共模輸出阻抗。VOCM由分壓器驅動,這樣可調整共模輸出電壓;此時,10m長的cat5絞纜接收端的信號為電壓中點值。所有由噪聲引起的共模信號將會出現在發送端,也必須在發送端被吸收掉。電路與發送器的主要區別是AD8132同時也傳輸直流信號,而送器不會傳輸直流信號。
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