您的位置 首页 国产IC

ADI:在多通道运用中运用放大器禁用功用替代多路复用器

文章转自ADI官网,版权归属原作者所有 多路复用器(MUX)可将信号从多个输入的其中之

文章转自ADI官网,版权归属原作者一切

多路复用器(MUX)可将信号从多个输入的其中之一路由至公共输出,答应同享某个器材或资源——如混合信号运用中的 ADC 或视频运用中的显现屏——而非为每个输入指定专用器材。许多运用会在信号进入多路复用器之前,运用放大器对其 进行调度。这种状况下,带禁用功用的放大器可用来挑选通道, 因而无需运用多路复用器,一起还能下降本钱、削减PCB 面积与失真。本文介绍运用具有禁用功用的运算放大器进行通道挑选时遇到的应战,并供给选用ADI 高速放大器产品组合的示例。

首要,有必要比较禁用功用与关断功用。放大器禁用时,功耗下降,输出进入高阻态,答应将多个输出连在一起。该功用与关断不同,其意图仅在于节约功耗。

运用运算放大器挑选通道时,还需求考虑放大器输入之间答应的最大电压。该信息一般可在数据手册的“肯定最大额定值”部分找到,如图1 所示。假如该放大器的输入之间具有背靠背二极管,则差分输入电压将约束为——乃至放大器禁用时也是如此——0.7 V、1.2 V 或更高,详细取决于串联背靠背二极管的数目。

Figure 1
图1. AD8041 肯定最大额定值

某些放大器(如AD8041)在输入之间没有背靠背二极管,因而可处理高达±3.4 V 的差分输入电压。禁用时,放大器输出处于高阻态。两个放大器的增益装备为2,可相连并挑选两通道之一,一起选用5 V 单电源作业,如图2 所示。

Figure 2
图2. 运用两个AD8041 运算放大器构建的2:1 多路复用器

可是,这并非对一切集成禁用引脚的放大器有用。为了演示该特性,表1 显现集成禁用功用的某些高速放大器,以及差分输入电压额定值、带宽和最小增益要求。

表1. 集成禁用功用的高速放大器

器材号码
Number
放大器数 带宽(MHz) 差分输入电压(V) 最小安稳增益
AD8021 490 ±0.8 1
AD8027 190 ±1.8 1
AD8029 125 ±1.8 1
AD8041 160 ±3.4 1
AD8063 320 ±6.0 1
AD8099 440 ±1.8 2
ADA4853-1 100 ±5.0 1
ADA4895-1 236 ±0.7 10
ADA4897-1 230 ±0.7 1
ADA4899-1 535 ±1.2 1
AD8028 190 ±1.8 1
ADA4853-2 100 ±5.0 1
ADA4895-2 236 ±0.7 10
ADA4897-2 230 ±0.7 1
AD813 125 ±6.0 1
AD8013 230 ±6.0 1
AD8023 460 ±3.0 1
ADA4853-3 100 ±5.0 1

例如,针对信号调度和通道挑选,运用集成独立禁用引脚的双 通道低功耗运算放大器ADA4897-2,无需多路复用器。图3 显现两个单位增益缓冲器装备为2:1 通道挑选器的简略原理 图。本文将剖析三种状况: 1) 两个输入源CH0 和CH1 具有 2.5 V 直流电平缓0.5 V p-p 沟通信号;2) 相同信号,但两个输 入源之间具有1 V 直流失调 3) 相同直流电平,1 V p-p 沟通信 号。由于每个放大器的反相和同相输入之间存在背靠背二极 管,因而差分输入电压不该超越0.7 V。

Figure 3
图3. 运用双通道ADA4897-2 构成2:1 多路复用器

使能放大器时,反应功用迫使反相和同相输入持平,但禁用放 大器后,反应环路开路,输入发作漂移。假如两个输入之间存在背靠背二极管,则输入漂移的程度也会受到约束。关于 ADA4897-2 而言,输入漂移程度不能超越二极管压降(0.7 V), 不然背靠背二极管就会敞开。为了协助演示这一点,图4 显现 该电路的简化原理图,图中禁用了一个放大器。

Figure 4
图4. 图3 禁用一个放大器的简化原理图

回到咱们所说的三种状况。假如CH0 和CH1 上的直流电平相 等,则二极管正向偏置之前,两个输入源之间答应存在的最大 差分沟通信号为0.7 V。在第一种状况中,电路能正常作业, 由于最大差分信号仅0.5 V p-p。在第二种状况中,两个输入源 的直流失调电平大于0.7 V,因而电路不作业。在第三种状况 中,当两个输入源之间具有180°相位差时,最大差分信号可达 1 V p-p。这将导致背靠背二极管正向偏置,因而电路在这种状况下也无法作业。针对后两种状况,运用AD8041 或其他差分 输入电压足够大的放大器(表1 中的器材)将是更好的挑选。

假如出于本钱或功用考虑而有必要运用带有背靠背二极管的放大器,而且假如无法添加额定的多路复用器,则可将放大器增 益设为1 以上,或许运用单位增益装备的反应电阻,这样能够使问题不那么严峻。第二种状况只需在运用电压反应放大器时才会有问题,由于这种状况下不该运用单位增益反应电阻。如需处理峰值问题,则能够运用一个电容与反应电阻并联衔接, 下降峰值电平,最小化反应电阻效应。

图5 所示为图2 的简化原理图,但运用ADA4897-2 替代 AD8041。放大器的增益装备为2。

Figure 5
图5. 图2 的简化原理图,运用ADA4897-2

在该电路中,反应电阻约束流过背靠背二极管的电流。这样可 以使二极管不会彻底正向偏置,对电路构成负载。假定CH0 和CH1 具有1 V p-p,则电阻两头的最大差分信号(假定二极 管压降为0.7 V)便是1.5 V – 0.7 V = 0.8 V,相当于0.8 V/330 Ω = 2.4 mA 电流。比较负载电流,该最差状况下的电流足够低, 因而放大器应当能供给该电流,一起驱动电路的其余部分。如 有必要,能够添加反应电阻值,以便下降电流。选用2 作为增 益值而非运用单位增益(如假定该装备下的电压反应放大器稳 定,则能够运用单位增益反应电阻)将答应沟通输入电压倍增。 运用反应和增益电阻时,在反相输入端添加直流偏置能够消除 CH0 和CH1 之间的失调直流电压电平。在高精度运用中,使 用非背靠背二极管的放大器或许作用更佳,由于二极管会使信 号失真,哪怕它们并未彻底导通。

总归,只需一切输入背靠背二极管坚持非饱和状况,就能够将 带禁用功用的放大器用作通道挑选器。单位增益装备比较更高 的增益会有更多约束,该装备下增益和反应电阻可用于约束流 过背靠背二极管的电流,消除直流偏置。若需求单位增益,可 在反应环路中运用电阻,条件是该装备下的放大器安稳。最终, 请记住,背靠背二极管会发生失真,因而关于高精度运用而言, 运用无背靠背二极管的放大器或许是更好的挑选。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/bandaoti/ic/44360.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部