1.AD8132原理及優(yōu)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(nèi)部反饋,可以很好地調(diào)整輸出增益。它利用電阻來控制增益,當(dāng)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(qū)動差模輸入A/D轉(zhuǎn)換器或者長距離傳輸信號用運算放大器技術(shù)的一大改進。
在ADI公司基于雙極性XFCB技術(shù)基礎(chǔ)上的系列產(chǎn)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(zhuǎn)換器的發(fā)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(diào)整。這樣在驅(qū)動單電源的A/D轉(zhuǎn)換器中,也可以快捷地平移輸入電頻。AD8132的采樣準(zhǔn)確性可以通過其快速的過載恢復(fù)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(diào)整反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)來提高信號中的高頻成分,并可驅(qū)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(yīng)用于模擬視頻信號和數(shù)字視頻信號等高速數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng)。
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(zhuǎn)換過程,提高其工作效率。
AD8132采用SOIC和μSOIC封裝形式。可將工作環(huán)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)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(shè)為單位增益。當(dāng)AD8132工作在線性區(qū)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(chǎn)品的應(yīng)用
1.在分析AD8132的應(yīng)用電路時,應(yīng)基于以下假設(shè):
(1.低輸出阻抗;
(2.失調(diào)電壓為0;
(3.開環(huán)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(yīng)可忽略。
AD8132可以廣泛應(yīng)用于各種不同具有差模輸出的單輸入電路,因為AD8132的驅(qū)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(yīng)與參考端相連(這里的參考端假設(shè)為地)。

求得反饋因子:
β1=RG1/(RG1+RF1);β2=RG2/(RG2+RF2)
β1是指驅(qū)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(qū)動器
最新的高速A/D轉(zhuǎn)換器大多為單輸入,同時也有差模輸入端。那么,A/D轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動器便具備將單輸入信號轉(zhuǎn)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(qū)動就是最適合的了。
AD8132和AD9203均由3V單電源驅(qū)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(diào)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(nèi)。在A/D和驅(qū)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(qū)動器
當(dāng)驅(qū)動比絞線纜時,通常要設(shè)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(yīng)電場一般都被限制在兩根絞纜圍成的區(qū)域里,通常不會發(fā)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(huán)路將會包含絕大部分的磁通量,這樣,遠磁場的效應(yīng)就可以忽略了。
差模信號的所有不平衡現(xiàn)象都會共模信號的形式作用于電纜,這就導(dǎo)致以共模信號驅(qū)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(qū)動器。

4.發(fā)送均衡器
對于導(dǎo)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(fā)送電路中激發(fā)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(wǎng)絡(luò)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(yīng)用于多種類型的有源濾波網(wǎng)絡(luò)。它們同時擁有單輸入端和差模輸出端,在驅(qū)動差動A/D轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò),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(qū)動,這樣可調(diào)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(xiàn)在發(fā)送端,也必須在發(fā)送端被吸收掉。電路與發(fā)送器的主要區(qū)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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