ICGOO在线商城 > 集成电路(IC) > 线性 - 放大器 - 仪表,运算放大器,缓冲器放大器 > ADA4930-2YCPZ-R7
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ADA4930-2YCPZ-R7产品简介:
ICGOO电子元器件商城为您提供ADA4930-2YCPZ-R7由Analog设计生产,在icgoo商城现货销售,并且可以通过原厂、代理商等渠道进行代购。 ADA4930-2YCPZ-R7价格参考¥65.05-¥65.05。AnalogADA4930-2YCPZ-R7封装/规格:线性 - 放大器 - 仪表,运算放大器,缓冲器放大器, Differential Amplifier 2 Circuit Differential 24-LFCSP-WQ (4x4)。您可以下载ADA4930-2YCPZ-R7参考资料、Datasheet数据手册功能说明书,资料中有ADA4930-2YCPZ-R7 详细功能的应用电路图电压和使用方法及教程。
参数 | 数值 |
-3db带宽 | 1.35GHz |
产品目录 | 集成电路 (IC) |
描述 | IC OPAMP DIFF 1.35GHZ 24LFCSP |
产品分类 | Linear - Amplifiers - Instrumentation, OP Amps, Buffer Amps |
品牌 | Analog Devices Inc |
数据手册 | |
产品图片 | |
产品型号 | ADA4930-2YCPZ-R7 |
PCN其它 | |
rohs | 无铅 / 符合限制有害物质指令(RoHS)规范要求 |
产品系列 | - |
产品培训模块 | http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=30008http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=26202 |
供应商器件封装 | 24-LFCSP-VQ(4x4) |
其它名称 | ADA4930-2YCPZ-R7CT |
包装 | 剪切带 (CT) |
压摆率 | 3400 V/µs |
增益带宽积 | - |
安装类型 | 表面贴装 |
封装/外壳 | 24-VFQFN 裸露焊盘,CSP |
工作温度 | -40°C ~ 105°C |
放大器类型 | 差分 |
标准包装 | 1 |
电压-电源,单/双 (±) | 3.3V,5V |
电压-输入失调 | 150µV |
电流-电源 | 34mA |
电流-输入偏置 | 23µA |
电流-输出/通道 | 30mA |
电路数 | 2 |
视频文件 | http://www.digikey.cn/classic/video.aspx?PlayerID=1364138032001&width=640&height=505&videoID=2245193153001 |
输出类型 | 差分 |
超低噪声驱动器, 适用于低压ADC ADA4930-1/ADA4930-2 产品特性 功能框图 低输入电压噪声:1.2 nV/√Hz –VS–VS–VS–VS 低共模输出:0.9 V(单电源) 61 51 41 31 极低谐波失真 ADA4930-1 –FB1 12PD -104 dBc HD2 (10 MHz) +IN 2 11–OUT –IN3 10+OUT -79 dBc HD2 (70 MHz) +FB 4 9 VOCM −73 dBc HD2 (100 MHz) −-8120 d1B dcB Hc DH3D (37 (01 M0 MHzH) z) 5V+S6V+S7V+S8V+S 09209-001 图1. -75 dBc HD3 (100 MHz) 1 高速 1NI+1B–F–V1S–V1S1DPTU–O −3 dB带宽:1.35 GHz (G = 1) 423222120291 压摆率:3400 V/μs(25%至75%) –IN11 18+OUT1 0.1 dB增益平坦度达380 MHz ++FVBS11 23 ADA4930-2 1167–VOVSC2M1 快速过驱恢复:1.5 ns –+VFSB1245 1154–PDVS22 +IN2 6 13–OUT2 失调电压:0.5 mV(典型值) 外部可调增益 789011121 差分转差分或单端转差分操作 2N–I2BF+V+2SV+2SV2MCO2TUO+ 09209-002 可调输出共模电压 图2. 单电源供电:3.3 V或5 V 100 应用 ADC驱动器 单端转差分转换器 10 中频和基带增益模块 √hz) V/ 差分缓冲器 n V (N 线路驱动器 1 概述 ADA4930-1/ADA4930-2是超低噪声、低失真、高速差分放 大高器性,能非AD常C适。合可驱调动输分出辨共率模最电高平1使4位A、DAD4C9至307-01 /MAHDzA的4913.80 -V2 010 100 1k FRE1Q0kUENCY1 0(H0zk) 1M 10M 100M 09209-003 图3. 电压噪声频谱密度 能够与ADC的输入相匹配。内部共模反馈环路可提供出色 声仅为1.2 nV/√Hz。 的输出平衡,抑制偶数阶谐波失真产物,并提供直流电平 转换功能。 低直流失调和出色的动态性能使得ADA4930-1/ADA4930-2 特别适合各种数据采集与信号处理应用。 对于ADA4930-1/ADA4930-2,利用由4个电阻组成的简单 外部反馈网络便可轻松实现差分增益配置,反馈网络决定 ADA4930-1采用3 mm × 3 mm 16引脚无铅LFCSP封装, 放大器的闭环增益。 ADA4930-2采用4 mm × 4 mm 24引脚无铅LFCSP封装。引脚 排列经过优化,有助于印刷电路板(PCB)布局布线,并且 ADA4930-1/ADA4930-2采用ADI公司的专有硅-锗(SiGe)互 使失真最小。两款器件的额定工作温度范围均为−40°C至 补双极性工艺制造,可实现极低的失真水平,输入电压噪 +105°C,电源电压为3.3 V或5 V。 Rev. A Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. Fax: 781.461.3113 ©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。
ADA4930-1/ADA4930-2 目录 特性...................................................................................................1 测试电路........................................................................................15 应用...................................................................................................1 工作描述........................................................................................16 概述...................................................................................................1 术语定义...................................................................................16 功能框图..........................................................................................1 工作原理........................................................................................17 修订历史..........................................................................................2 分析应用电路..........................................................................17 技术规格..........................................................................................3 设置闭环增益..........................................................................17 3.3 V电源....................................................................................3 估算输出噪声电压.................................................................17 3.3 V V 至V 性能............................................................4 反馈网络失配的影响.............................................................18 OCM O, cm 3.3 V一般性能...........................................................................4 输入共模电压范围.................................................................18 5 V电源.......................................................................................5 RG最小值...................................................................................19 5 V V 至V 性能................................................................6 设置输出共模电压.................................................................19 OCM O, cm 5 V一般性能...............................................................................6 计算应用电路的输入阻抗....................................................19 绝对最大额定值.............................................................................7 布局布线、接地和旁路..............................................................23 热阻.............................................................................................7 高性能ADC驱动..........................................................................24 最大功耗.....................................................................................7 外形尺寸........................................................................................25 ESD警告......................................................................................7 订购指南...................................................................................25 引脚配置和功能描述....................................................................8 典型工作特性.................................................................................9 修订历史 2010年10月—修订版0至修订版A 更改概述..........................................................................................1 2010年10月—修订版0:初始版 Rev. A | Page 2 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 技术规格 3.3 V电源 除非另有说明,V = 3.3 V,V = 0.9 V,V = 0.9 V,R = 301 Ω,R = 301 Ω,R, dm = 1 kΩ,单端输入,差分输出, S ICM OCM F G L T = 25°C,T 至T = −40°C至+105°C。 A MIN MAX 表1 . 参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 动态性能 -3 dB小信号带宽 V = 0.1 V p-p 1430 MHz O, dm -3 dB大信号带宽 V = 2 V p-p 887 MHz O, dm 0.1 dB平坦度带宽 V = 0.1 V p-p O, dm ADA4930-1 380 MHz ADA4930-2 89 MHz 压摆率 V = 2 V步进,25%至75% 2877 V/µs O, dm 0.1%建立时间 V = 2 V步进,R= 200 Ω 6.3 ns O, dm L 过驱恢复时间 G = 3,V = 0.7 V p-p脉冲 1.5 ns IN, dm 噪声/谐波性能 HD2/HD3 V = 2 V p-p, f = 10 MHz −98/−97 dB O, dm C V = 2 V p-p, f = 30 MHz −91/−88 dB O, dm C V = 2 V p-p, f = 70 MHz −79/−79 dB O, dm C V = 2 V p-p, f = 100 MHz −73/−73 dB O, dm C 三阶IMD V = 1 V p-p/信号音,f = 70.05 MHz ± 0.05 MHz 91 dBc O, dm C V = 1 V p-p/信号音,f = 140.05 MHz ± 0.05 MHz 86 dBc O, dm C 输入电压噪声 f = 100 kHz 1.15 nV/√Hz 输入电流噪声 f = 100 kHz 3 pA/√Hz 串扰 f = 100 MHz, ADA4930-2, R = 200 Ω −90 dB L 直流性能 输入失调电压 V = V = V = 0 V,R= 开路 −3.1 −0.5 +3.1 mV IP IN OCM L 输入失调电压漂移 T 至T 2.75 µV/°C MIN MAX 输入偏置电流 −36 −24 −16 µA 输入偏置电流漂移 T 至T −0.05 µA/°C MIN MAX 输入失调电流 −1.8 +0.1 +1.8 µA 开环增益 R= R = 10 kΩ,ΔV = 0.5 V,R= 开路 64 dB F G O L 输入特性 输入共模电压范围 0.3 1.2 V 输入电阻 差分 150 kΩ 共模 3 MΩ 输入电容 共模 1 pF CMRR ΔV = 0.5 V(直流);R= R = 10 kΩ,R= 开路 −82 −77 dB ICM F G L 输出特性 输出电压 各单端输出,R= R = 10 kΩ 0.11 1.74 V F G 线性输出电流 各单端输出,f = 1 MHz,TDH ≤ 60 dBc 30 mA 输出平衡误差 f = 1 MHz 55 dB Rev. A | Page 3 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 3.3 V V 至V 性能 OCM O, CM 表2 . 参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 V 动态性能 OCM -3 dB带宽 V = 0.1 V p-p 745 MHz O, cm 压摆率 V = 2 V p-p,25%至75% 828 V/µs O, cm V 输入特性 OCM 输入电压范围 0.8 1.1 V 输入电阻 7.0 8.3 10.3 kΩ 输入失调电压 V = V − V ; V = V = V = 0 V −25 +15.4 +31 mV OS, cm O, cm OCM IP IN OCM 输入电压噪声 f = 100 kHz 23.5 nV/√Hz 增益 0.99 1 1.02 V/V CMRR ΔV = 0.5 V(直流);R= R = 10 kΩ,R= 开路 −83 −77 dB OCM F G L 3.3 V一般性能 表3 . 参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 电源 工作范围 3.3 V 每个放大器的静态电流 使能 32 35 40 mA 使能,T 至T 变化 81 µA/°C MIN MAX 禁用 0.44 1.8 2.35 mA +PSRR ΔV = 0.5 V;R = R = 10 kΩ,R = 开路 −74 −70 dB ICM F G L −PSRR ΔV = 0.5 V;R = R = 10 kΩ,R = 开路 −87 −76 dB ICM F G L 掉电(PD) PD 输入电压 禁用 <0.8 V 使能 >1.3 V 关闭时间 1 µs 开启时间 12 ns PD 引脚偏置电流 使能 PD = 3.3 V 0.09 µA 禁用 PD = 0 V 97 µA 工作温度范围 −40 +105 °C Rev. A | Page 4 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 5 V电源 除非另有说明,V = 5 V,V = 0.9 V,V = 0.9 V,R = 301 Ω,R = 301 Ω,R, dm = 1 kΩ,单端输入,差分输出, S ICM OCM F G L T = 25°C,T 至T = −40°C至+105°C。 A MIN MAX 表4 . 参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 动态性能 -3 dB小信号带宽 V = 0.1 V p-p 1350 MHz O, dm -3 dB大信号带宽 V = 2 V p-p 937 MHz O, dm 0.1 dB平坦度带宽 V = 0.1 V p-p O, dm ADA4930-1 369 MHz ADA4930-2 90 MHz 压摆率 V = 2 V步进,25%至75% 3400 V/µs O, dm 0.1%建立时间 V = 2 V步进,R= 200 Ω 6 ns O, dm L 过驱恢复时间 G = 3,V = 0.7 V p-p脉冲 1.5 ns IN, dm 噪声/谐波性能 HD2/HD3 V = 2 V p-p, f = 10 MHz −104/−101 dB O, dm C V = 2 V p-p, f = 30 MHz −91/−93 dB O, dm C V = 2 V p-p, f = 70 MHz −79/−82 dB O, dm C V = 2 V p-p, f = 100 MHz −73/−75 dB O, dm C 三阶IMD V = 1 V p-p/信号音,f = 70.05 MHz ± 0.05 MHz 94 dBc O, dm C V = 1 V p-p/信号音,f = 140.05 MHz ± 0.05 MHz 90 dBc O, dm C 输入电压噪声 f = 100 kHz 1.2 nV/√Hz 输入电流噪声 f = 100 kHz 2.8 pA/√Hz 串扰 f = 100 MHz, ADA4930-2, R = 200 Ω −90 dB L 直流性能 输入失调电压 V = V = V = 0 V,R= 开路 −3.1 −0.15 +3.1 mV IP IN OCM L 输入失调电压漂移 T 至T 1.8 µV/°C MIN MAX 输入偏置电流 −34 −23 −15 µA 输入偏置电流漂移 T 至T −0.05 µA/°C MIN MAX 输入失调电流 −0.82 +0.1 +0.82 µA 开环增益 R= R = 10 kΩ,ΔV = 1 V,R= 开路 64 dB F G O L 输入特性 输入共模电压范围 0.3 2.8 V 输入电阻 差分 150 kΩ 共模 3 MΩ 输入电容 共模 1 pF CMRR ΔV = 1 V(直流);R= R = 10 kΩ,R= 开路 −82 −77 dB ICM F G L 输出特性 输出电压 各单端输出,R= R = 10 kΩ 0.18 3.38 V F G 线性输出电流 各单端输出,f = 1 MHz,TDH ≤ 60 dBc 30 mA 输出平衡误差 f = 1 MHz 55 dB Rev. A | Page 5 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 5 V V 至V 性能 OCM O, CM 表5 . 参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 V 动态性能 OCM -3 dB带宽 V = 0.1 V p-p 740 MHz O, cm 压摆率 V = 2 V p-p,25%至75% 1224 V/µs O, cm V 输入特性 OCM 输入电压范围 0.5 2.3 V 输入电阻 7.0 8.3 10.2 kΩ 输入失调电压 V = V − V ; V = V = V = 0 V −25 +0.35 +15 mV OS, cm O, cm OCM IP IN OCM 输入电压噪声 f = 100 kHz 23.5 nV/√Hz 增益 0.99 1 1.02 V/V CMRR ΔV = 1.5 V;R= R = 10 kΩ,R= 开路 −80 −77 dB OCM F G L 5 V一般性能 表6 . 参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 电源 工作范围 5 V 每个放大器的静态电流 使能 31.1 34 38.4 mA 使能,T 至T 变化 74.5 µA/°C MIN MAX 禁用 0.45 1.8 2.6 mA +PSRR ΔV = 1 V;R = R = 10 kΩ,R = 开路 −74 −71 dB ICM F G L −PSRR ΔV = 1 V;R = R = 10 kΩ,R = 开路 −91 −75 dB ICM F G L 掉电(PD) PD 输入电压 禁用 <2.5 V 使能 >3 V 关闭时间 1 µs 开启时间 12 ns PD 引脚偏置电流 使能 PD = 5 V 0.09 µA 禁用 PD = 0 V 97 µA 工作温度范围 −40 +105 °C Rev. A | Page 6 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 绝对最大额定值 表7 . 封装的功耗(PD)为静态功耗与封装中负载驱动所导致的功 参数 额定值 耗之和,而静态功耗则为电源引脚之间的电压(V )乘以静 S 电源电压 5.5 V 态电流(I )。负载驱动所导致的功耗取决于具体应用,等 S 功耗 见图4 于负载电流乘以器件内的相关压降。上述计算中必须使用 存储温度范围 -65℃至+125℃ RMS电压和电流。 工作温度范围 -40℃至+105℃ 引脚温度(焊接,10秒) 300°C 气流可增强散热,从而有效降低θ 。此外,更多金属直接 JA 结温 150°C 与封装引脚/裸露焊盘接触,包括金属走线、通孔、地和 注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 电源层,同样可降低θ 。 JA 坏。这只是额定最值,并不能在这些条件下,或者在任何 图4显示在JEDEC标准4层板上,ADA4930-1单通道16引脚 其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断 LFCSP (98℃/W)和ADA4930-2双通道24引脚LFCSP (67°C/W) 器件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会 两种封装的最大安全功耗与环境温度的关系。 影响器件的可靠性。 3.5 热阻 θ 的测量条件是将器件(包括裸露焊盘)焊接到高导热性 3.0 JA W) 2s2p电路板上,如EIA/JESD 51-7所述。 ON ( 2.5 TI 表8. 热阻 SIPA 2.0 ADA4930-2 S 封装类型 θJA 单位 R DI 16引脚LFCSP(裸露焊盘) 98 °C/W OWE 1.5 24引脚LFCSP(裸露焊盘) 67 °C/W M P ADA4930-1 U 1.0 M XI A 最大功耗 M 0.5 ADA4930-1/ADA4930-2封装内的最大安全功耗受限于相应 0 的芯片结温(TJ)的升高情况。达到玻璃化转变温度150°C左 –40–30–20–10 0 TE1M0PE2R0AT3U0RE4 (0°C5)0 60 70 8900 100110 09209-004 右时,塑料的特性会发生改变。即使只是暂时超过这一温 图4. 4层板最大功耗与环境温度的关系 度限值也有可能改变封装对芯片作用的应力,从而永久性 ESD警告 地转变ADA4930-1/ADA4930-2的参数性能。长时间超过 ESD(静电放电)敏感器件。 150°C的结温会导致芯片器件出现变化,因而可能造成故 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。 障。 尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高 能量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当 的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。 Rev. A | Page 7 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 引脚配置和功能描述 1 V–SV–S–VS–VS 1NI+1BF–V–1SV–1S1DPTUO– 61 51 41 31 423222120291 PIN 1 PIN 1 INDICATOR –IN11 INDICATOR 18 +OUT1 –FB1 12PD +FB1 2 17 VOCM1 +IN 2 ADA4930-1 11–OUT +VS1 3 ADA4930-2 16 –VS2 –IN3 TOP VIEW 10+OUT +VS1 4 TOP VIEW 15 –VS2 +FB 4 (Not to Scale) 9 VOCM –+IFNB2256 (Not to Scale) 1143 P–DO2UT2 5 6 7 8 789011121 NOTES V+SV+SV+SV+S 2N–I2BF+V+2SV+2SV2MCO2TUO+ 1.EXPOSED PADDLE. THE EXPOSED PAD IS NOT NOTES PETLLYAEPCNICTEAR OLICLNAY TL SHLOYEL CPDCOEBNR ENTDHE ACTTTOE I DSG RTTOHOEU TRNHMDEA ODLRELV YAI CC POEO.N WITD EUISRCTIVE. 09209-005 1 . PETELLYXAEPPNCIOCTESAR OELIDCNLA Y PTL ASHLODYEL D PCDLCOEEBNR. TTENHHDEEA CT TTEOE XI SDGP TORTHOOSEEU TRDNHM DPEAA ODLDREL VYI AS I CC NPOEOO.N WTITD EUISRCTIVE. 09209-006 图5. ADA4930-1引脚配置 图6. ADA4930-2引脚配置 表9. ADA4930-1引脚功能描述 表10. ADA4930-2引脚功能描述 引脚编号 引脚名称 描述 引脚编号 引脚名称 描述 1 −FB 反馈器件连接的负输出。 1 −IN1 负输入求和节点1。 2 +IN 正输入求和节点。 2 +FB1 正输出反馈引脚1。 3 −IN 负输入求和节点。 3, 4 +VS1 正电源电压1。 4 +FB 反馈器件连接的正输出。 5 −FB2 负输出反馈引脚2。 5至8 +V 正电源电压。 6 +IN2 正输入求和节点2。 S 9 V 输出共模电压。 7 −IN2 负输入求和节点2。 OCM 10 +OUT 负载连接的正输出。 8 +FB2 正输出反馈引脚2。 11 −OUT 负载连接的负输出。 9, 10 +VS2 正电源电压2。 12 PD 掉电引脚。 11 VOCM2 输出共模电压2。 13至16 −V 负电源电压。 12 +OUT2 正输出2。 S EPAD 裸露焊盘。裸露焊盘与器件无电气连接。 13 −OUT2 负输出2。 通常焊接到地或导热PCB上的电源层。 14 PD2 掉电引脚2。 15, 16 −V 负电源电压2。 S2 17 V 输出共模电压1。 OCM1 18 +OUT1 正输出1。 19 −OUT1 负输出1。 20 PD1 掉电引脚1。 21, 22 −V 负电源电压1。 S1 23 −FB1 负输出反馈引脚1。 24 +IN1 正输入求和节点1。 EPAD 裸露焊盘。裸露焊盘与器件无电 气连接。通常焊接到地或导热PCB 上的电源层。 Rev. A | Page 8 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 典型工作特性 除非另有说明,T = 25°C,V = 5 V,V = 0.9 V,V = 0.9 V,R, dm = 1 kΩ。 A S ICM OCM L 3 3 VIN = 100mV VIN = 2V p-p 0 0 dB) –3 dB) –3 N ( G = 1, RG = 300Ω N ( G = 1, RG = 300Ω AI –6 G = 2, RG = 150Ω AI –6 G = 2, RG = 150Ω P G G = 5, RG = 60Ω P G G = 5, RG = 60Ω O –9 O –9 O O L L D –12 D –12 E E S S O O CL –15 CL –15 D D ZE –18 ZE –18 ALI ALI M –21 M –21 R R O O N –24 N –24 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-007 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-010 图7. 增益 = 1、增益 = 2和增益 = 5时 图10. 增益 = 1、增益 = 2和增益 = 5时 的小信号频率响应 的大信号频率响应 3 6 VIN = 100mV VIN = 2V p-p 0 3 –3 0 N (dB) ––96 VVSS == 35..30VV N (dB) ––63 VVSS == 35..30VV AI AI G G –9 P –12 P OO OO –12 ED L –15 ED L –15 S S O –18 O CL CL –18 –21 –21 –24 –24 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-008 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-011 图8. V = 3.3 V和V = 5 V时的小信号频率响应 图11. V = 3.3 V和V = 5 V时的大信号频率响应 S S S S 3 6 VIN = 100mV VIN = 2V p-p 0 3 –3 0 TA = –40°C –3 B) –6 TA = +25°C B) GAIN (d –9 TA = +105°C GAIN (d ––96 TTAA == –+2450°°CC OOP –12 OOP –12 TA = +105°C ED L –15 ED L –15 S S O –18 O CL CL –18 –21 –21 –24 –24 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-009 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-012 图9. T = −40°C、T = 25°C和T = 105°C时 图12. T = −40°C、T = 25°C和T = 105°C时 A A A A A A 的小信号频率响应 的大信号频率响应 Rev. A | Page 9 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 3 6 VIN = 100mV p-p VIN = 2V p-p 0 3 dB) –3 0 OOP GAIN ( ––96 RRLL == 12k00ΩΩ AIN (dB) ––63 RRLL == 12k00ΩΩ L G –9 D –12 P LIZED CLOSE ––1185 CLOSED-LOO –––111852 A RM –21 –21 O N –24 –24 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-013 –271M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-016 图13. R = 200 Ω和R = 1 kΩ时的小信号频率响应 图16. R = 200 Ω和R = 1 kΩ时的大信号频率响应 L L L L 3 0.4 VIN = 100mV 2 0.3 ADA4930-2, 200Ω, OUT 1 1 0.2 ADA4930-2, 200Ω, OUT 2 ADA4930-1, 200Ω dB) 0 0.1 AADDAA44993300--12,, 11kkΩΩ, OUT 1 AIN (–1 dB) ADA4930-2, 1kΩ, OUT 2 G N ( 0 –2 AI G –0.1 –3 –0.2 –4 –5 –0.3 –61M 10MFREQUENCY (Hz) 100M 1G 09209-014 –0.41M 10MFREQUENCY (Hz)100M 1G 09209-017 图14. V 小信号频率响应 图17. R = 200 Ω和R = 1 kΩ时小信号0.1 dB OCM L L 平坦度与频率的关系 –40 –50 –50 –60 HD2, GAIN = 1 –60 HD3, GAIN = 1 HD2, GAIN = 2 DISTORTION (dBc) –––987000 HHHDDD323,,, GGGAAAIIINNN === 255 DISTORTION (dBc) –––987000 HHHHDDDD2332,,,, RRRRLLLL ==== 221100kkΩΩ00ΩΩ –100 –100 –110 –1201M FRE1Q0UMENCY (Hz) 100M 200M 09209-015 –1101M FRE1Q0UMENCY (Hz) 100M 200M 09209-018 图15. 增益 = 1、增益 = 2和增益 = 5时 图18. R = 200 Ω和R = 1 kΩ时 谐波失真与频率的关系 谐波L失真与频率的L关系 Rev. A | Page 10 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 –60 –20 –65 –40 –70 –75 –60 DISTORTION (dBc) –––988005 HHHHDDDD2323,,,, VVVVSSSS ==== 5533....0033VVVV DISTORTON (dBc)––10800 HHHHDDDD2323,,,, 3355....3300VVVV –95 –100 –120 –105 –110 –140 1M FRE1Q0UMENCY (Hz) 100M 200M09209-019 1.0 1.5 2.0VOUT (V p-p2).5 3.0 3.5 09209-022 图19. V = 3.3 V和V = 5 V时ADA4930-1 图22. 10 MHz时谐波失真与输出的关系 S S 谐波失真与频率的关系 –40 –40 10MHz, HD2 –50 10MHz, HD3 70MHz, HD2 –50 70MHz, HD3 –60 –60 10MHz, HD2 N (dBc) –70 N (dBc) –70 771000MMMHHHzzz,,, HHHDDD233 O –80 O ORTI ORTI –80 DIST –90 DIST –90 –100 –110 –100 –120 –110 0.4 0.5 0.6 V0O.C7MABO0V.8E – V0S.9(V) 1.0 1.1 1.2 09209-020 0.5 1.0 VOC1M.5ABOVE – 2V.S0(V) 2.5 3.0 09209-023 图20. 10 MHz和70 MHz时谐波失真 图23. 10 MHz和70 MHz时谐波失真与V 的关系 与V 的关系(V = 3.3 V) OCM OCM S 0 20 HD2, VOUT = 1V p-p –20 HD3, VOUT = 1V p-p 0 HD2, VOUT = 2V p-p HD3, VOUT = 2V p-p Bc) –20 –40 M (d ON (dBc) –60 SPECTRU ––6400 TI D O –80 E DIST ALIZ –80 M –100 R O–100 N –120 –120 –1401M FRE1Q0UMENCY (Hz) 100M 200M09209-021 –14609.8 69.9 FR7E0Q.0UENCY (M7H0z.1) 70.2 70.3 09209-024 图21. V = 3.3 V时失真与V 的关系 图24. 70 MHz交调失真 S OUT Rev. A | Page 11 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 –40 –20 –45 –30 –40 –50 –50 CMRR (dB) ––6505 PSRR (dB) –60 –70 –65 –80 –70 –90 –71500k 1M FREQUE1N0CMY (Hz) 100M 1G 09209-025 –101000k 1M FREQUE1N0CMY (Hz) 100M 1G 09209-028 图25. CMRR与频率的关系,R = 200 Ω 图28. PSRR与频率的关系,R = 200 Ω L L –60 –20 CHANNEL 1TO CHANNEL 2 VIN = 1V p-p –70 –25 GAIN = 2 CHANNEL 2TO CHANNEL 1 –80 –30 B) –90 B) –35 d d K ( K ( AL –100 AL –40 CROSST –110 CROSST –45 –120 –50 –130 –55 –1401M 10MFREQUENCY (Hz)100M 1G 09209-026 –601M 10MFREQUENCY (Hz)100M 1G 09209-029 图26. 串扰与频率的关系,R = 200 Ω 图29. 输出平衡与频率的关系,R = 200 Ω L L 0 –50 –55 S11 –10 S22 –60 –20 –65 dB) Bc) –70 RS ( –30 N (d –75 PARAMETE –40 DISTORTIO ––8850 RRLL == 210kΩ0Ω S –50 –90 –95 –60 –100 –701M 10M FREQU10E0NMCY (Hz) 1G 10G 09209-027 –1015M FRE1Q0UMENCY (Hz) 100M 200M09209-030 图27. S11,S22,R = 200 Ω 图30. SFDR L Rev. A | Page 12 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 80 60 100 70 30 60 0 50 30 GAIN 40 –60 10 GAIN (dB) 213000 PHASE –––11925000PHASE (°) V (nV/√hz)N 0 –180 1 –10 –210 –20 –240 –30 –270 –4100k 100k 1MFREQUEN1C0MY (MHz)100M 1G 10G–300 09209-031 010 100 1k FRE1Q0kUENCY1 0(H0zk) 1M 10M 100M 09209-034 图31. 开环增益和相位 图34. 电压噪声频谱密度 0.10 1.00 0.98 0.96 0.05 0.94 0.92 V (V)OUT 0 V (V)OUT0.90 0.88 0.86 –0.05 0.84 0.82 –0.100 2 4TIME (ns) 6 8 10 09209-032 0.800 2 46 8 10TIME 1(n2s) 14 16 18 20 09209-035 图32. 小信号脉冲响应 图35. 小信号V 脉冲响应 OCM 2.0 3.0 1.5 VO = 2V p-p VO = 1V p-p 2.5 1.0 2.0 0.5 V (V)OUT 0 (V)VOUT 1.5 –0.5 1.0 –1.0 0.5 –1.5 –2.00 2 图33. 大4信TIM号E 脉(ns冲) 6响应 8 10 09209-033 00 2 46图368. 大信10T号IMVE 1(n2s)脉1冲4响应16 18 20 09209-036 OCM Rev. A | Page 13 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 2.25 2.5 2.00 2.0 1.75 1.5 1.50 1.0 VVION, d×m 3 AGE (V)LT 11..0205 +–PODOUUTT LTAGE (V) 0.50 VO 0.75 VO–0.5 0.50 –1.0 0.25 –1.5 0 –2.0 –0.250 100 200 300 400TIM5E0 (0ns)600 700 800 900 1000 09209-037 –2.50 5 10 15 20TIME2 5(ns) 30 35 40 45 50 09209-038 图37. PD响应与时间的关系 图38. V 过驱恢复 o, dm Rev. A | Page 14 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 测试电路 301Ω +VS 50Ω 301Ω VIN 57.6Ω VOCM ADA4930 1kΩ 0.9V 301Ω 0.9V 0.9V26.7Ω 301Ω 09209-046 图39. 等效基本测试电路 301Ω +VS 50Ω 301Ω 50Ω VIN 57.6Ω VOCM ADA4930 0.9V 301Ω 50Ω 0.9V 0.9V26.7Ω 301Ω 09209-047 图40. 输出平衡的测试电路 301Ω +VS 50Ω 301Ω 0.1µF 412Ω FILTER FILTER VIN 57.6Ω VOCM ADA4930 261Ω 301Ω 0.1µF 412Ω 0.9V 0.9V 0.9V 0.9V26.7Ω 301Ω 09209-048 图41. 失真测量的测试电路 Rev. A | Page 15 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 工作描述 术语定义 共模电压 共模电压指两个节点电压的平均值。输出共模电压定义为 –FB RG RF +IN –OUT VOUT, cm = (V+OUT + V−OUT)/2 +DIN VOCM ADA4930 RL, dm VOUT, dm 平衡 –DIN 输出平衡量度差分信号幅度相等和相位相反的程度。确定 +FB RG RF –IN +OUT 09209-049 输出平衡的最简单方法是在差分电压节点之间放置一个匹 图42. 电路定义 配良好的电阻分压器,并将分压器中点的信号幅度与差分 差分电压 信号的幅度进行比较(见图39)。根据这种定义,输出平衡 差分电压指两个节点电压之差。例如,输出差分电压(亦 等于输出共模电压的幅度除以输出差模电压的幅度。 称输出差模电压)定义为: V OutputBalanceError= OUT,cm VOUT, dm = (V+OUT − V−OUT) V OUT,dm 其中,V+ 和V− 分别指+OUT引脚和−OUT引脚相对 OUT OUT 于同一基准电压的电压。 Rev. A | Page 16 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 工作原理 ADA4930-1/ADA4930-2与常规运算放大器不同,有两个电 估算输出噪声电压 压反向的输出和一个附加输入V 。与运算放大器类似, ADA4930-1/ADA4930-2的差分输出噪声可以用图43中的噪 OCM 这两款器件通过高开环增益和负反馈强制这些输出达到所 声模型估算。折合到输入端的噪声电压密度v 以差分建 nIN 期望的电压。ADA4930-1/ADA4930-2很像标准电压反馈型 模,噪声电流i −和i +出现在每个输入与地之间。 nIN nIN 运算放大器,支持单端到差分转换、共模电平转换和差分 信号放大。与运算放大器类似,ADA4930-1/ADA4930-2具 VnRG1 RG1 RF1 VnRF1 有高输入阻抗和低输出阻抗。 inIN+ + 两个反馈环路控制差分和共模输出电压。外部电阻设定的 inIN– VnIN ADA4930 VnOD 差分反馈控制差分输出电压。共模反馈控制共模输出电 压。这种架构可以很容易地将输出共模电平设为规定范围 VOCM 内VO的CM输任入意端值的。电内压部。共 模反馈环路迫使输出共模电压等于 VnRG2 RG2 图43. 噪RF声2模型VnRF2 VnCM 09209-050 内部共模反馈环路产生的输出在较宽的频率范围内保持高 与常规运算放大器类似,可通过用折合到输入端(+IN和 度平衡,无需紧密匹配的外部元件。这使差分输出非常接 –IN)的误差项乘以合适的输出因子来估算输出噪声电压密 近理想状态,幅度相同,相位相差恰好180°。 度。 应用电路分析 v 对应的输出电压为v 乘以噪声增益G 。 nIN nIN N ADA4930-1/ADA4930-2使用高开环增益和负反馈来强制设 电路噪声增益为 定其差分和共模输出电压,使差分和共模误差电压降到最 低。差分误差电压定义为差分输入+IN和−IN之间的电压 (见图42)。在多数应用中,可以假设此电压为0。同样,实 其中反馈因子是 际输出共模电压与V 上的电压之差也可以假设为0。从 OCM 当反馈因子匹配时,R /R = R /R ,β1 = β2 = β,噪声增 这两个假设出发,可以任意分析任何应用电路。 F1 G1 F2 G2 益为 设置闭环增益 噪声电流与相同的均方值无关,其产生的输出电压等于噪 图42所示电路的差模增益由下式决定: 声电流乘以相应的反馈电阻。 VOUT,dm =RF V 引脚的噪声电压密度为v 。当反馈网络的反馈因子 V R OCM nCM IN,dm G 相同时(正如大多数情况),由v 产生的输出噪声是共模 nCM 其中每一侧的增益和反馈电阻R 和R相等。 的,而V 产生的输出噪声为0。 G F OCM 四个电阻每个产生(4kTR )1/2的噪声。来自反馈电阻的噪 xx 声直接出现在输出端,来自增益电阻的噪声乘以R /R 后 F G 出现在输出端。 总差分输出噪声密度v 是各输出噪声项的方和根。 nOD Rev. A | Page 17 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 表11. 匹配反馈网络输出噪声电压密度的计算 输入噪声 差分输出噪声 输入噪声源 输入噪声项 电压密度 输出倍增因子 电压密度项 差分输入 v v G v = G (v ) nIN nIN N nOD1 N nIN 反相输入 i i × (R ) 1 v = (i )(R ) nIN+ nIN+ F2 nOD2 nIN+ F2 同相输入 i i × (R ) 1 v = (i )(R ) nIN− nIN− F1 nOD3 nIN− F1 V V 输入 v v 0 v = 0 OCM OCM nCM nCM nOD4 增益电阻R v (4kTR )1/2 R /R v = (R /R )(4kTR )1/2 G1 nRG1 G1 F1 G1 nOD5 F1 G1 G1 增益电阻R v (4kTR )1/2 R /R v = (R /R )(4kTR )1/2 G2 nRG2 G2 F2 G2 nOD6 F2 G2 G2 反馈电阻R v (4kTR )1/2 1 v = (4kTR )1/2 F1 nRF1 F1 nOD7 F1 反馈电阻R v (4kTR )1/2 1 v = (4kTR )1/2 F2 nRF2 F2 nOD8 F2 表12. 差分输入、直流耦合,V = 5 V S 标称增益(dB) R , R (Ω) R , R (Ω) R (Ω) 差分输出噪声密度(nV/√Hz) F1 F2 G1 G2 IN, dm 0 301 301 602 4.9 6 301 150 300 6.2 10 301 95.3 190.6 7.8 14 301 60.4 120.4 10.1 表13. 以地为参考的单端输入、直流耦合,R = 50 Ω,V = 5 V S S 标称增益(dB) R , R (Ω) R (Ω) R (Ω) R (Ω) R (Ω)1 差分输出噪声密度(nV/√Hz) F1 F2 G1 T IN, cm G2 0 301 142 64.2 190.67 170 5.9 6 301 63.4 84.5 95.06 95 7.8 10 301 33.2 1 k 53.54 69.3 9.3 14 301 10.2 1.15 k 17.5 57.7 10.4 1 RG2 = RG1 + (RS||RT). 额外的噪声。例如,如果β1 = 0.5,β2 = 0.25,则从V 到 OCM 表11总结了输入噪声源、倍增系数和折合到输出端噪声密 V 的增益为0.67。如果V 引脚设为0.9 V,输出就会出 O, dm OCM 度项。 现(0.9 V)(0.67) = 0.6 V的差分失调电压。差分输出噪声贡献 为(5 nV/√Hz)(0.67) = 3.35 nV/√Hz。在大多数应用中都不希 表12和表13列出了几个平衡及非平衡输入配置常用的增益 望看到这两种结果;因此,最好使用标称匹配的反馈因 设置、相关电阻值、输入阻抗和输出噪声密度。 子。 反馈网络失配的影响 不匹配的反馈网络还会导致电路抑制输入共模信号的能力 前面提到,即使外部反馈网络(R /R )不匹配,内部共模反 F G 降低,非常类似于使用常规运算放大器制成的四电阻差动 馈环路仍然会强制输出保持平衡。每个输出端的信号幅度 放大器。 保持相等,相位相差180°。输入到输出的差模增益变化与 反馈的不匹配成比例,但输出平衡不受影响。 这里对以上问题做一个实用的总结,1%容差的电阻会产 生约40 dB的输入CMRR(最差情况),0.9 V V 输入会产生 从V 引脚到V 的增益等于 OCM OCM O, dm 9 mV的差模输出失调(最差情况),这几乎不会影响V 噪 OCM 2(β1 − β2)/(β1 + β2) 声,也不会对输出平衡误差造成明显恶化。 当β1 = β2时,该项变为零,V 输入端的电压(包括噪声) 输入共模电压范围 OCM 不产生差分输出电压。当一个环路断开而另一个有100% 对于V = 3.3 V,在ADA4930-1/ADA4930-2求和节点的输入 S 反馈时会出现极端情况;此时,从VOCM输入端到VO,dm的增 共模范围是0.3 V至1.5 V。为了避免非线性,在+IN和−IN 益是+2或−2,这取决于哪个环路是闭合的。在大多数应用 端的电压摆幅必须符合该范围。 中,反馈环路标称匹配到1%范围内,V 输入产生的输 OCM 出噪声和失调可忽略不计。如果故意让环路出现很大程度 的不匹配,就有必要包含从V 到V 的增益项,并考虑 OCM O,dm Rev. A | Page 18 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 R 最小值 对于非平衡单端输入信号(见图45),输入阻抗为 G 由于ADA4930-1/ADA4930-2的宽带宽,单位增益下的R 值 G 必须大于或等于301 Ω,以便在放大器前端提供充分阻尼。在 端接情形下,RG包括源端接和负载端接的戴维宁电阻。 其中: 设置输出共模电压 ADA4930-1/ADA4930-2的V 引脚通过内部分压器偏置到 OCM 高于−V 的总电源电压的3/10。V 引脚的输入阻抗为8.4 S OCM kΩ。使用该内部偏置时,输出共模电压与预期值的偏差 在100 mV之内。 RF1 对于需要对输出共模电平进行精确控制的情况,建议使用 外部源或电阻分压器,其中源电阻小于100 Ω。技术规格部 RIN, SE +VS 分列出的输出共模失调假设V 输入由一个低阻抗电压源 RG1 OCM 驱动。 VOCM ADA4930 RL VOUT, dm 也可以将V 输入连接到ADC的共模电压(V )输出;然 RG2 OCM CM 而,必须注意确保输出有足够的驱动能力。V 引脚的输 OCM 入用阻一抗个约基为准1输0 出kΩ,。建如议果使多用个缓A冲DA器49。30 -1/ADA4930-2器件共 图45. 非平衡(单端)输入RF的–2AVSDA4930-1/ADA4930-2 09209-052 计算应用电路的输入阻抗 对于R = R = R 和R = R = R的平衡系统,等式可简化 G1 G2 G F1 F2 F 有效输入阻抗取决于信号源是单端还是差分的。对于平衡 为: 差分输入信号(如图44所示),两个输入端(+D 和−DIN)之 IN 间的输入阻抗(R )为:R = 2 × RG。 IN, dm IN, dm F ADA4930 +VS 该电路的有效输入阻抗高于作为反相放大器连接的常规运 +DIN RG +IN 算放大器,因为一小部分差分输出电压在输入端表现为共 VOCM VOUT, dm 模信号,从而部分增高了输入电阻R 两端的电压。放大 –DIN G1 RG –IN RF 09209-051 器端输电入压端等的于共由模电电阻压分可压以器很分容压易的确同定相,输只出要电注压意,反该相电输阻入分 图44. 针对平衡(差分)输入的ADA4930-1/ADA4930-2配置 压器由R 和R 组成。由于负压反馈,这个电压出现在两 F2 G2 个输入端,并与输入信号同相,因此会降低R 上的有效 G1 电压,部分增高R 。 G1 Rev. A | Page 19 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 单端输入的端接 4. 设R = R = R以保持系统平衡。补偿由R 引起的不平 F1 F2 F TH 本节说明将单端输入正确端接至ADA4930-1/ADA4930-2的 衡。有如下两种补偿方法: 五个步骤。假设系统增益为1,R = R = 301 Ω,输入源具 F1 F2 • 将R 添加至R ,以保持增益电阻平衡,将R 和R 增 有2 V p-p的开路输出电压,源电阻为50 Ω。图46显示的便 TH G2 F1 F2 加至R = 增益(R + R ),以保持系统增益。 是这种电路。 F G TH • 将R 降低至R = 以保持系统增益,以及将R 降低至 1. 计算输入阻抗。 G2 G2 G1 (R − R )以保持增益电阻平衡。 G2 TH β1 = β2 = 301/602 = 0.5 and R = 401.333 Ω IN 第一种补偿方法用于Diff Amp Calculator™工具。使用第 RF1 RIN 301Ω 二种补偿方法时,RG2 = 160.498 Ω和RG1 = 160.498 − 26.66 401.333Ω +VS = 133.837 Ω。经过修改的电路如图49所示。 RS RG1 50Ω 301Ω RF1 2V pV-pS VOCM ADA4930 RL VOUT, dm 301+ΩVS RG2 301Ω RTH RG1 26.661Ω 133.837Ω 3R0F12–ΩVS 09209-053 1.066V VpT-pH 160R.V4G9O28CΩM ADA4930 RL VOUT, dm 图46. 单端输入阻抗R IN –VS 2. R添T|加|40端1.接33电 Ω阻 = ,50R ΩT。,为RT匹 = 配575.101 Ω6 Ω源。电 阻,添加RT。由于 3R0F12Ω 09209-056 图49. 具有匹配增益电阻的戴维宁等效器件 RF1 图49展示了具有匹配反馈环路的易管理电路,可以轻松 301Ω RIN 50Ω +VS 地对它进行评估。 RS RG1 5. 经过修改的增益电阻R 改变输入阻抗。使用来自上一迭 2V pV-pS 50Ω 57.116RΩT 3V0O1CΩM ADA4930 RL VOUT, dm 代的修改值RG1重复第G11至第4步数次,直至RT值与上一 RG2 迭代相同。三次额外迭代后,R 变化小于0.1%。图50 G1 301Ω 显示了具有最接近0.5%电阻值的最终电路。 –VS 3R0F12Ω 09209-054 3R0F11Ω 图47. 添加端接电阻RT 0.998V p-p +VS 3. 将源端接电阻组合替换为戴维宁等效器件。源电阻R和 RS RG VP S 电端压接的电戴阻维RT的宁戴等维效宁值等为效 值为RTH = RS||RT = 26.66 Ω。源 2V pV-pS 50Ω 64.2RΩT 1V4O2CΩM ADA4930 RL V1.O9U9T0,V d mp-p RG2 VN 169Ω RF2–VS 09209-057 RS RTH 301Ω 50Ω RT 26.661Ω 图50. 端接的单端转差分系统,G = 1 VS 57.116Ω VTH 2V p-p 1.066V p-p 09209-055 图48. 戴维宁等效电路 Rev. A | Page 20 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 端接单电源应用中的单端输入 3. 要在V = 3.3 V下达到0.3 V的最低额定输入共模电压要 S 当图50的应用电路为单电源供电时,放大器输入端的共模 求,请将V 和V 最小值设置为0.3 V。 P N 电压V 和V 可能必须升高,以符合额定输入共模范围。 P N 4. 请记住,当V 和V处于最小值时,V 和V 也处于最小 有两种方法:电源的直流偏置,如图51所示,或者在每个 OP S P N 值(因此V 处于最大值)。 输入与电源间连接电阻R ,如图54所示。 ON CM 设 使用直流偏置源执行输入共模调整 V = V = 0.3 V, V = V = 1 V, V = −V /2 P min N min OCM CM TH min TH 使用VCM = 1 V驱动1.8 V ADC时,3.3 V单电源可将ADA4930- VON max = VOCM + VOUT, dm/4 and VOP min = VOCM − VOUT, dm/4 1/ADA4930-2的功耗降至最低。图51所示的电路为图50的 将条件代入V 的节点公式,求解V 应用电路, 但本电路采用3.3 V单电源,而且电源添加了 P DC-TH 直流偏置。 0.3 = −1.124/2 + VDC-TH + 0.361 × (1 + 1.99/4 = 1.124/2 – VDC-TH) 0.3 + 0.562 − 0.361 − 0.18 − 0.203 = 0.639 V DC-TH V = 0.186 V DC-TH 或者 将条件代入V 的节点公式,解V N DC-TH 0.3 = V + 0.361 × (1 − 1.99/4 − V ) DC-TH DC-TH 0.3 – 0.361 + 0.18 = 0.639 × V DC-TH V = 0.186 V DC-TH 5. 从戴维宁等效值转换V ,得出 DC-TH 图51. 单电源、端接的单端转差分系统,G = 1 要决定必需的最低直流偏置,必须执行下列步骤: 最终应用电路如图53所示。当源信号是幅度为2 V p-p的 1. 将端接输入转换为戴维宁等效器件,如图52的电路所 双极性信号且V 为1 V时,输入端0.33 V的额外直流 OCM 示。 偏置可确保符合最低输入共模要求。 图52. 单电源应用电路的戴维宁等效器件 2. 写出V 或V 的节点公式。 图53. 具有直流源偏置的单电源应用电路 P N 请记住,当ADA4930-1/ADA4930-2在其线性区域工作 时,V 和V 相等。因此,第2步的两个公式结果相等。 P N Rev. A | Page 21 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 使用电阻执行输入共模调整 计算下列值: 图54的电路显示了偏置放大器输入的另一种方法,这方法 1. β1和β2。对于图54所示的电路,β1 = 0.5和β2 = 0.5。 可不用直流源。 2. R ,当V = 0.3 V和V = −0.5 V时。R = 9933 Ω。 CM P min IN min CM 3. β1和β2的新值。β1 = 0.4925,β2 = 0.4925。 4. 输入阻抗如下: R = 399.35 Ω。 IN-SE 5. R 、R 和V 。R = 57.16 Ω,R = 26.67 Ω,且V = T TH TH T TH TH 图54. 使用电阻的单电源偏置方案 1.067 V。 定义β1 = RP/RF1且β2 = RN/RF2,其中RP = RG1||RCM||RF1且RN = 6. R 和R 的新值。R = 160.55 Ω和R = 133.88 Ω。 G1 G2 G2 G1 R ||R ||R 。 G2 CM F2 7. β1和β2的新值。β1 = 0.284,β2 = 0.317。 设R = R = R以保持系统平衡,如图所示。 F1 F2 F 8. R 的新值。R = 4759.63 Ω。 CM CM 写出V 的节点公式,求解V P P 9. 重复第3至第8步,直至R 和R 值随迭代保持恒定。四 G1 G2 次迭代后,最终电路如图55所示。 确定V 。这是技术规格部分列出的最低输入共模电压。 P min 对于3.3 V电源,V = 0.3 V。 Pmin 确定源输出端的最低输入电压V 。请记住,正确端接后, IN min 源电压为开路值的½。因此,V = −0.5 V。 IN min 针对R 重新整理V 公式 CM P 图55. 具有偏置电阻的单电源、单端输入系统 Rev. A | Page 22 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 布局布线、接地和旁路 ADA4930-1/ADA4930-2是高速器件。要实现其优异的性 使用射频传输线路将驱动器和接收器连接到放大器。 能,必须注意高速PCB设计的细节。 清除输入/输出引脚附近的接地和低阻抗层,使杂散电容 第一个要求是采用具有优质性能的接地和电源层的多层 最小(见图56)。 PCB,尽可能覆盖所有的的电路板面积。 如果驱动器/接收器大于放大器波长的1/8,则信号走线宽 将各电源引脚直接旁路到附近的接地层,旁路电容应尽可 度应保持最小。这种非传输线路配置要求清除信号线路下 能靠近器件。使用0.1 μF高频陶瓷芯片电容。 方和附近的接地和低阻抗层。 在各电源引脚与地之间连接10 μF钽电容,以提供低频大容 裸露散热焊盘与放大器的接地引脚内部相连。将该焊盘焊 量旁路。 接至PCB的低阻抗接地层可确保达到额定的电气性能,并 可提供散热功能。为进一步降低热阻,建议利用过孔将焊 杂散传输线路电容与封装寄生可能会在高频时构成谐振电 盘下方所有层上的接地层连在一起。 路,导致过大的增益峰化或振荡。 信号布线应短而直,避免寄生效应。互补信号的布局应对 称,使平衡性能最佳。 1.30 0.80 1.300.80 图56. ADA4930-1 R和R附近的接地和电源层的露空 09209-058 09209-059 F G 图57. 推荐的PCB热焊盘尺寸(毫米) 1.3 mm 0.8 mm TOP METAL GROUND PLANE POWER PLANE BOTTOM METAL 09209-060 图58. 4层PCB横截面:散热过孔连接到底下的接地层(尺寸单位:毫米) Rev. A | Page 23 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 高性能ADC驱动 ADA4930-1/ADA4930-2在3.3 V单电源应用中提供极佳性能。 图60所示电路为用½ ADA4930-2驱动½AD9640。AD9640为 14位、80 MSPS的 ADC。 采用1.8 V单电源工作。ADC以差 图59所示电路是驱动14位、80 MSPS ADC AD9255的ADA4930-1 分方式驱动时可优化性能,从而充分利用1.8 V电源提供的 示例,采用1.8 V单电源工作。ADC以差分方式驱动时可优化 信号摆幅。ADA4930-2执行单端转差分转换、共模电平转 性能,从而充分利用1.8 V电源提供的信号摆幅。ADA4930-1 换和驱动信号的缓冲。 执行单端转差分转换、共模电平转换和驱动信号的缓冲。 ADA4930-2配置为单端输入至差分输出,增益为2 V/V。 ADA4930-1配置为单端输入至差分输出,增益为2 V/V。 88.5 Ω端接电阻与114.75 Ω的单端输入阻抗并联,为信号源 84.5 Ω端接电阻与95.1 Ω的单端输入阻抗并联,为信号源提 提供50 Ω端接电阻。反相输入端被提高了的增益电阻可平 供50 Ω端接电阻。反相输入端附加的31.6 Ω(总共95 Ω)电阻 衡50 Ω源电阻与驱动同相输入的端接电阻。 可平衡50 Ω信号源与驱动同相输入的端接电阻的并联阻抗。 V 引脚连接到AD9640的CML输出,并将ADA4930-2的 V 引脚连接到AD9255的VCM输出,并将ADA4930-1的 OCM OCM 输出共模设置为1 V。 输出共模设置为1 V。 每个输入与3.3 V电源间的739 Ω电阻提供必要的直流偏置, 请注意,必须给信号源添加直流偏置,并给反相侧上的增 以保证符合ADA4930-2的输入共模范围。 益电阻添加戴维宁等效器件,以确保ADA4930-1输入始终 保持在额定最低输入共模电压或更高电压。 对于1 V共模电压,每个ADA4930-2输出在0.501 V和1.498 V 间摆动,提供1.994 V p-p差分输出。 信号源的0.5 V直流偏置和反相输入端增益电阻的0.314 V直 流偏置将ADA4930-1的输入设置为大约0.48 V dc。在输入 ADA4930-2和AD9640间的三阶、40 MHz、低通滤波器可 端的1 V p-p最大信号摆幅下,ADA4930-1的输入在0.36 V 降低放大器的噪音带宽,并将驱动器输出与ADC输入隔离 和0.6 V间摆动。 开。 对于1 V共模电压,每个ADA4930-1输出在0.501 V和1.498 V 间摆动,提供1.994 V p-p差分输出。 ADA4930-1和AD9255间的三阶、40 MHz、低通滤波器可降 低放大器的噪声带宽,并将驱动器输出与ADC输入隔离 开。 图59. 驱动14位、80 MSPS ADC AD9255 图60. 驱动14位、80 MSPS ADC AD9640 Rev. A | Page 24 of 28
ADA4930-1/ADA4930-2 外形尺寸 0.50 0.40 3.00 0.60 MAX 0.30 PIN 1 BSC SQ INDICATOR *1.45 0.45 1213(BOTTOM VIEW)161 1.30 SQ PIN 1 TOP 2.75 1.15 INDICATOR VIEW BSC SQ EXPPOASDED 0.50 98 5 4 BSC 0.25 MIN 1.50 REF 12° MAX 0.80 MAX 0.65 TYP 1.00 FOR PROPER CONNECTION OF 0.85 THE EXPOSED PAD, REFER TO 0.80 00..0052 MNOAMX TFUHNE CPTINIO CNO DNEFSIGCURIRPATTIOIONNS AND SECTION OF THIS DATA SHEET. SEATING 0.30 PLANE 0.20 REF 0.23 0.18 *ECXOCMEPPLTI AFONRT ETXOPOJESDEDEC P SATDA DNIDMAERNDSSI OMNO.-220-VEED-2 072208-A 图61. 16引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ] 3 mm × 3 mm,超薄体 (CP-16-2) 图示尺寸单位:mm 4.10 0.60MAX 4.00SQ 3.90 0.60MAX PIN1 1819 24 1 INDICATOR 0.50 INDICAPTIONR1 3.75SQBSC BSC EXPPOASDED 22..4344SQ (BOTTOMVIEW) 2.24 13 6 0.50 12 7 0.20MIN TOPVIEW 0.40 2.50BCS 0.30 0.90 12°MAX 00..6750TMYAPX FTOHEREPXRPOOPSEERDCPOANDN,ERCETFIEORNTOOF 0.85 0.05MAX THEPINCONFIGURATIONAND 0.80 0.02NOM FUNCTIONDESCRIPTIONS SECTIONOFTHISDATASHEET. SEATING 0.30 COPLA0.N0A5RITY PLANE 0.23 0.20REF 0C.1O8MPLIANT TOJEDECSTANDARDSMO-220-VGGD-8 08-18-2010-A 图62. 24引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ] 4 mm × 4 mm,超薄体 (CP-24-13) 图示尺寸单位:mm 订购指南 型号1 温度范围 封装描述 封装选项 订购数量 标识 ADA4930-1YCPZ-R2 -40℃至+105℃ 16引脚 LFCSP_VQ CP-16-2 250 H1G ADA4930-1YCPZ-RL -40℃至+105℃ 16引脚 LFCSP_VQ CP-16-2 5,000 H1G ADA4930-1YCPZ-R7 -40℃至+105℃ 16引脚 LFCSP_VQ CP-16-2 1,500 H1G ADA4930-1YCP-EBZ 评估板 ADA4930-2YCPZ-R2 -40℃至+105℃ 24引脚 LFCSP_VQ CP-24-13 250 ADA4930-2YCPZ-RL -40℃至+105℃ 24引脚 LFCSP_VQ CP-24-13 5,000 ADA4930-2YCPZ-R7 -40℃至+105℃ 24引脚 LFCSP_VQ CP-24-13 1,500 ADA4930-2YCP-EBZ 评估板 1 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. A | Page 25 of 28
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