高速ADC用差分驅動器概述
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差分驅動器/接收器應用
AD813x/ADA493x系列也非常適用于平衡差分線路驅動，如圖4所示，其中AD8132驅動一根100 雙絞線。AD8132配置成一個增益為2的驅動器，說明來源和負載端接電纜所引起的2倍損耗。在此配置下，AD8132的帶寬約為160 MHz.
圖4:高速差分線路驅動器、線路接收器應用
該線路接收器為一個AD8130差分接收器，具有一種稱為有源反饋的獨創(chuàng)架構，可在10MHz時實現(xiàn)約70 dB的共模抑制。對于增益1,AD8130的3dB帶寬約為270 MHz.
AD8130利用兩個相同的跨導(gm)級，其輸出電流在高阻抗節(jié)點處加總，然后緩沖至輸出端。兩個gm級的輸出電流必須相等，符號相反，因此各自輸入電壓也必須相等，符號相反。
差分輸入信號接入其中一級(GM1)，而負反饋則如同常規(guī)運算放大器接入至另一級(GM2)。
增益等于1 + R2/R1.GM1級因此為端接雙絞線提供一個真正平衡的輸入，以獲得最佳的共模抑制。
一系列三路驅動器用于在5類電纜上驅動RGB,例如AD8133、AD8134、AD8146、AD8147、 AD8148.
也可提供相應的三路接收器，包括AD8143和AD8145.AD8123(三路)和AD8128(單路)接收器也包括可調節(jié)線路均衡。
應用示例：ADA4937-1差分放大器驅動AD6645 14位80/105MSPS ADC
AD813x和ADA493x系列差分驅動器適用于直流或交流耦合應用，其中電壓增益1至4(0 dB至12 dB)，頻率高達約100 MHz(取決于該系列的特定成員)。它們特別適合用作低失真直流耦合單端至差分轉換器以驅動差分輸入ADC.VOCM特性可用于電平轉換雙極性信號以匹配ADC的共模輸入電壓。直流驅動器的電路分析細節(jié)和電阻值挑選在MT-xxx中給出。還提供ADIsimDiAmp設計工具以方便這類設計。
ADA4937-1是最新系列差分放大器之一，針對+5 V單電源特殊優(yōu)化。圖5顯示它用作一個電平轉換器以驅動AD6645 14位80/105 MSPS ADC.(ADA4939-1是一個針對電壓增益 2而優(yōu)化的類似器件)。
圖5:ADA4937-1在+5 V直流耦合應用中驅動AD6645
現(xiàn)在將在信號擺幅和共模電平方面對圖5所示電路進行細致分析。為確保所有電壓落入器件規(guī)定的允許范圍內，這一步必不可少。
AD6645利用一個2.2 V p-p差分信號操作，共模電壓為+2.4 V.這意味著ADA4937的每個輸出必須在1.85 V和2.95 V之間擺動，即在+5 V單電源運行的ADA4937-1的輸出驅動能力范圍內。
輸入信號因此必須在1.025 V和1.575 V之間擺動，落入在+5 V單電源運行的ADA4937-1的允許輸入范圍內。
電路輸入由一個50 來源驅動。在單端配置中自舉式輸入阻抗約為267Ω 。61.5Ω 輸入終端電阻與267Ω增益設定電阻并聯(lián)使得整體阻抗約為50 Ω。注意，228 Ω電阻是與反相輸入串聯(lián)插入的。這是為了匹配同相輸入的凈阻抗(200 Ω + 61.5 Ω||50 Ω= 200 Ω+ 28 Ω= 228Ω)。
沒有此額外28Ω匹配電阻與最初200Ω增益設定電阻串聯(lián)，不平衡源阻抗會導致一個不必要的差分失調電壓出現(xiàn)在輸出端上。
底部增益設定電阻從200Ω增加至228Ω需要反饋電阻增加至207Ω以便保持增益1.實際上，最近標準1%電阻會代替計算值。ADIsimDiAmp設計工具用來方便這類設計并計算特定增益和源阻抗的所需電阻值。該工具還檢查是否違反差分放大器的輸入和輸出共模范圍限制。
ADA4937-1的輸出噪聲電壓頻譜密度只有5 nV/√Hz.該值包括反饋和增益電阻的貢獻并適用于G = 1.這在AD6645的輸入帶寬(270 MHz)上積分，產生103 V rms的輸出噪聲。這對應于放大器所引起的77.6 dB SNR.注意，由于沒有任何外部噪聲濾波器，積分必須在ADC的完整輸入帶寬上。
AD6645的SNR為75 dB,對應于138μV rms的輸入噪聲。由于運算放大器(103μV)和ADC(138μV)所引起的組合噪聲為172μV,產生73 dB的整體SNR.
如果不需要AD6645的完整帶寬，可通過選擇適當?shù)腃值來增加一個單極降噪濾波器。
適合中頻應用的寬帶交流耦合ADC驅動器
在圖6所示的示例中，我們數(shù)字分析了AD9445 14位125MSPS ADC的寬帶信號，希望盡量保留ADC輸入帶寬。因此沒有任何中間級噪聲濾波器。
圖6:AD8352 2GHz 差分放大器驅動AD944514位 125MSPS ADC
在100 MHz時，AD9445輸入帶寬為615 MHz,SFDR為95 dBc.對于驅動器，我們挑選了AD8352 2 GHz帶寬差分放大器，因為其電阻可編程增益范圍為3 db至21 dB.該放大器還具有低噪聲(對于10 dB增益設置，等效輸入噪聲為2.7 nV/Hz)、低失真(100 MHz時82 dBc HD3 )。帶寬要求的更低端約為10 MHz.
圖6所示為在寬帶應用中利用2 GHz AD8352驅動AD9445的最佳電路配置。巴倫將單端輸入轉換為差分以驅動AD8352.盡管可配置AD8352以接受一個單端輸入(見AD8352數(shù)據(jù)手冊)，但如果按圖所示以差分驅動，則獲得最佳的失真性能。選擇CD/RD網(wǎng)絡是為了優(yōu)化AD8352的三階交調性能。這些值是基于所需增益而選擇并在數(shù)據(jù)手冊中給出。
該電路對于105 MSPS采樣的98.9 MHz輸入信號產生83 dBc的SFDR.
G = 10時AD8352的輸出噪聲頻譜密度為8.5 nV/Hz.由于沒有任何輸入濾波器，這必須在AD9445的整個615 MHz輸入帶寬上積分。組合放大器和ADC的SNR為67 dB.本文引用地址：http://www.104case.com/article/187072.htm
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