高速模擬多路復用器ADV3219/ADV3220：特性、應用與設計要點

在高速信號處理領域，模擬多路復用器起著至關重要的作用。今天要給大家介紹的是Analog Devices公司的兩款高性能2:1模擬多路復用器——ADV3219和ADV3220，它們在高速信號路由等應用中展現出了卓越的性能。

文件下載：ADV3219.pdf

產品特性

優異的AC性能

這兩款器件的 -3 dB帶寬表現出色，在200 mV p-p輸入時可達800 MHz，2 V p-p輸入時為730 MHz。同時，它們擁有高達2800 V/μs的壓擺率，能夠快速響應信號變化。而且，在 ±5 V電源供電時，功耗僅為75 mW，實現了高性能與低功耗的良好平衡。

出色的視頻性能

在視頻應用中，ADV3219/ADV3220表現卓越。它們在超過100 MHz的頻率范圍內，具有0.1 dB的增益平坦度，并且在 (R_{L}=150 Omega) 的負載條件下，差分增益誤差小于0.02%，差分相位誤差小于0.02°。此外，ADV3219的增益為 +1，ADV3220的增益為 +2，用戶可以根據實際需求進行選擇。

低串擾與高隔離度

在5 MHz時，串擾低至 -82 dB，在100 MHz時為 -60 dB，同時在5 MHz時具有 -88 dB的隔離度，有效減少了信號之間的干擾，保證了信號的純凈度。

高阻抗輸出禁用功能

該功能允許連接多個器件而不會對輸出總線造成負載，方便用戶構建更大規模的開關陣列。

封裝形式

采用8引腳LFCSP封裝，適合在各種電路板上進行布局，并且能夠在 -40°C至 +85°C的擴展工業溫度范圍內穩定工作。

應用領域

ADV3219和ADV3220的高性能使其在多個領域得到了廣泛應用。

視頻信號路由

可用于各種視頻格式的信號路由，如NTSC、PAL、S、SECAM、YUV和RGB等標準視頻信號，以及MPEG、小波等壓縮視頻信號，還能處理3級數字視頻（HDB3）。

數據與通信領域

在數據通信和電信領域，它們可以實現高速信號的切換和路由，確保信號的穩定傳輸。

工作原理

ADV3219/ADV3220是雙電源、高性能的2:1模擬多路復用器，專為在多個視頻源之間進行切換而優化。其內部結構由兩個輸入跨導級并聯，后跟一個單輸出跨阻級和一個單位增益緩沖器組成。內部電壓反饋設置增益，ADV3219配置為增益為1，而ADV3220則通過電阻反饋網絡和接地緩沖器實現增益為2的操作。

通過SELECT邏輯輸入可以控制輸入之間的切換，當SELECT線為邏輯低時選擇IN0，為邏輯高時選擇IN1。通過 (overline{EN}) 邏輯輸入可以將輸出置于低功耗、高阻抗禁用模式，方便構建更大的開關陣列。

規格參數

在 (V{s}= pm 5 ~V)、(T{A}=25^{circ} C)、(R{L}=150 Omega)、(C{L}=4 pF) 的條件下（除非另有說明），ADV3219和ADV3220的各項規格參數表現優秀。例如， -3 dB帶寬、增益平坦度、傳播延遲、建立時間、壓擺率等動態性能指標，以及增益誤差、增益匹配等直流性能指標都在合理范圍內，為實際應用提供了可靠的保障。

設計要點

電路布局

為確保最佳性能，需要采用適當的高速設計技術。使用低電感接地平面進行電源旁路，并為輸入和輸出信號提供高質量的返回路徑。建議在盡可能靠近器件主體的位置使用0.1 μF陶瓷電容器對電源進行旁路，在離器件較遠的位置放置10 μF鉭電容器以提供低頻、高電流輸出驅動所需的儲能。輸入和輸出信號路徑應采用帶狀線或微帶線控制阻抗，視頻系統通常使用75 Ω特性阻抗，RF系統通常使用50 Ω。

終端匹配

在受控阻抗情況下，需要在器件的輸入和輸出端使用終端電阻。輸入終端應是與輸入走線特性阻抗匹配的接地并聯電阻，并盡可能靠近器件輸入引腳放置，以減少反射。為了最小化輸入之間的串擾，需要在輸入走線之間使用低電感屏蔽，并考慮接地電流路徑，以防止屏蔽提供串擾耦合介質。輸出串聯終端電阻應與輸出走線的特性阻抗相同，并盡可能靠近器件輸出端放置，以減少串聯寄生電感對增益平坦度和 -3 dB帶寬的影響。

容性負載

高頻輸出在驅動容性負載時通常會遇到困難，可能會在頻域中出現峰值或在時域中出現過沖。如果這些影響過大，可能會導致振蕩。當遇到過大的負載電容、過沖過大或器件振蕩的情況時，可以使用幾十歐姆的小串聯電阻來改善性能。

總結

ADV3219和ADV3220以其優異的性能、廣泛的應用領域和合理的設計要點，為高速信號處理提供了一個可靠的解決方案。在實際設計中，工程師們需要根據具體的應用需求，合理選擇器件，并注意電路布局、終端匹配和容性負載等問題，以充分發揮這兩款器件的優勢。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。