5 GHz低失真 ADC驱动器/线路驱动器 ADA4960-1 特性 功能框图 −3 dB带宽：5 GHz (AV = 6 dB) 单电阻可编程增益：0 dB至18 dB 差分或单端输入转差分输出 低谐波失真(HD2/HD3 @ AV = 6 dB) −88/−69 dBc @ 250 MHz −77/−66 dBc @ 500 MHz −73/−72 dBc @ 1 GHz IMD3 @ 1 GHz = −63 dBc 压摆率 8700 V/μs（AV = 6 dB，2 V阶跃） 6600 V/μs（AV = 18 dB，2 V阶跃） 快速建立时间：1 ns至1%，1.4 ns至0.1% 快速过驱恢复时间：6.7 ns至1%，9.3 ns至0.5% 5 V单电源供电 0.1 dB增益平坦度达300 MHz 直流电平转换 提供16引脚LFCSP封装 概述 ADA4960-1是一款高性能差分放大器，针对射频和中频应 用进行了优化。在1 GHz及以上频率时，IMD3性能优于63 dB，因而它是8位至10位千兆采样模数转换器(ADC)的理想 驱动器。 ADA4960-1的缓冲输入将增益设置电阻(RG)与信号输入隔 离，保持恒定的10kΩ输入电阻，从而降低了匹配和输入驱 动要求。它具有标称值为150 Ω的差分输出阻抗。 在1GHz及以上频率时，ADA4960-1具有高宽带、低失真性 IIP RG VOP IIN VON GND ADA4960-1 08458-001 VIN 图1. 1.2 AV = 6dB 1.0 AV = 18dB 0.8 AV = 12dB 0.6 80% 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 AV (dB) 6 12 18 SLEW RATE (V/µs) 8700 7700 6600 0.4 0.6 20% –0.6 –0.8 –1.0 –1.2 –0.2 0 0.2 0.8 TIME (ns) 1.0 08458-047 千兆采样ADC的差分ADC驱动器 带预加重的GBPS线路驱动器 高速数据采集 反电子监控 脉冲采集和调理 示波器 卫星通信 单端转差分转换器 射频/中频增益模块 VOCM VIP VOUT (V) 应用 VCC BIAS CELL PD 图2. AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB三种情 况下的上升时间，VOUT = 2 V p-p，TA = 25°C 这款器件实现了压摆率、带宽和宽带失真特性的最佳组 合，可以驱动各类ADC。它非常适合驱动混频器、二极管 衰减器、SAW滤波器和多元件分立器件。 用户可以通过增益调整和带宽扩展特性，将ADA4960-1配 置用于线路驱动器和通道均衡应用。 ADA4960-1的静态电流典型值为60mA。禁用时，其功耗小 于3 mA，可以提供出色的输入-输出隔离。 能。这些特性以及可调增益能力，使之成为对低失真、低 ADA4960-1采用ADI公司的高速SiGe工艺制造，提供紧凑 噪声和低功耗有严格要求的一般中频与宽带应用的首选放 型3 mm × 3 mm、16引脚LFCSP封装，工作温度范围为− 大器。 40°C至+85°C。 Rev. 0 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 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. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. 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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。 ADA4960-1 目录 特性................................................................................................. 1 电路描述 .........................................................................................13 应用................................................................................................. 1 基本结构.....................................................................................13 功能框图 ........................................................................................ 1 应用信息 .........................................................................................14 概述................................................................................................. 1 基本连接.....................................................................................14 修订历史.................................................................................... 2 输入和输出接口 .......................................................................14 技术规格 ........................................................................................ 3 增益调整.....................................................................................15 绝对最大额定值 ........................................................................... 6 带宽扩展.....................................................................................15 热阻............................................................................................. 6 ADC接口.....................................................................................16 最大功耗.................................................................................... 6 线路驱动器应用 .......................................................................16 ESD警告..................................................................................... 6 过驱和恢复 ................................................................................17 引脚配置和功能描述................................................................... 7 布局布线、接地和旁路...............................................................18 典型工作特性................................................................................ 8 外形尺寸 .........................................................................................19 测试电路.................................................................................... 12 订购指南.....................................................................................19 修订历史 2010年10月—修订版0：初始版 Rev. 0 | Page 2 of 20 ADA4960-1 技术规格 VCC = 5 V，VOCM = 2.5 V，RL = 100 Ω差分，AV = 6 dB，CL = 1 pF差分，f = 140 MHz，T = 25°C。输入和输出为交流耦合。 表1 参数 动态性能 −3 dB带宽 0.1 dB平坦度带宽 增益精度 增益电源灵敏度 增益温度灵敏度 压摆率 建立时间 过驱恢复时间 反向隔离(S12) 输入/输出特性 输出共模 VOCM调整范围 输入共模范围 最大输出电压摆幅 输出共模失调 输出共模漂移 输出差分失调电压 共模抑制比(CMRR) 输出差分失调漂移 输入偏置电流 输入电阻(差分) 输入电容(差分) 输入电阻(单端) 输入电容(单端) 输出电阻(差分) 输出电容(差分) 电源接口 电源电压 ENB阈值 ENB输入偏置电流 静态电流 条件 最小值 典型值 最大值 AV = 6 dB, VOUT ≤ 1.0 V p-p AV = 12 dB, VOUT ≤ 1.0 V p-p AV = 18 dB, VOUT ≤ 1.0 V p-p VOUT ≤ 1.0 V p-p RG = 95.3 Ω VS ± 5% −40°C至 +85°C AV = 6 dB, VOUT = 2 V 阶跃, 20% to 80% AV = 12 dB, VOUT = 2 V 阶跃, 20% to 80% AV = 18 dB, VOUT = 2 V 阶跃, 20% to 80% AV = 6 dB, VOUT = 1 V 阶跃, 20% to 80% AV = 12 dB, VOUT = 1 V 阶跃, 20% to 80% AV = 18 dB, VOUT = 1 V 阶跃, 20% to 80% 1 V 阶跃至 1% 1 V 阶跃至 0.1% VIN = 1 V 至 0 V 阶跃, AV = 12 dB, VOUT ≤ 1% VIN = 1 V 至 0 V 阶跃, AV = 12 dB, VOUT ≤ 0.5% f = ≤1 GHz 5000 2000 1200 300 0.5 0.2 2.5 8700 7700 6600 7200 4900 3700 1 1.4 6.7 9.3 68 MHz MHz MHz MHz dB dB/V mdB/°C V/µs V/µs V/µs V/µs V/µs V/µs ns ns ns ns dB VS/2 1 2.25 1 dB压缩 参考VCC/2 −40°C 至 +85°C 2.75 2.75 3.5 −20 +10 0.05 −36 +22 60 0.05 −20 10 0.4 5 0.8 150 1.2 −40°C 至 +85°C −40°C 至 +85°C AV = 所有增益 AV = 所有增益 AV = 所有增益 AV = 所有增益 4.75 2.2 低至高 高至低 ENB高 ENBL低 ENB高 ENBL低 5.0 5.25 1.3 56 Rev. 0 | Page 3 of 20 30 −180 60 2.9 单位 64 V V V V p-p mV mV/°C mV dB mV/°C µA kΩ pF kΩ pF Ω pF V V V µA µA mA mA ADA4960-1 参数 噪声/谐波性能 140 MHz 二次/三次谐波失真 OIP3/IMD3 噪声谱密度(RTI) 1 dB压缩点(RTO) 250 MHz 二次/三次谐波失真 OIP3/IMD3 噪声谱密度(RTI) 1 dB压缩点(RTO) 500 MHz 二次/三次谐波失真 OIP3/IMD3 噪声谱密度(RTI) 1 dB压缩点(RTO) 750 MHz 二次/三次谐波失真 OIP3/IMD3 噪声谱密度(RTI) 1 dB压缩点(RTO) 条件 最小值 典型值 最大值 单位 AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −91/−73 −86/−73 −82/−72 +33.2/−79 +33.4/−78 +33.3/−78 5.4 3.2 2.1 12.0 12.0 11.9 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −88/−69 −81/−68 −77/−68 +32.5/−77 +32.6/−77 +32.1/−76 5.4 3.1 2.0 12.0 11.9 11.7 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −77/−66 −71/−66 −68/−65 +30.2/−72 +29.9/−71 +29.1/−70 5.2 3.0 1.9 11.6 11.4 11.0 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −70/−68 −67/−69 −64/−69 +28.3/−67 +27.7/−67 +26.9/−65 5.0 3.0 1.8 9.7 9.5 9.5 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm Rev. 0 | Page 4 of 20 ADA4960-1 参数 1000 MHz 二次/三次谐波失真 OIP3/IMD3 噪声谱密度(RTI) 1 dB压缩点(RTO) 条件 最小值 典型值 AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p 复合 (2 MHz 间隔) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB Rev. 0 | Page 5 of 20 −73/−72 −69/−78 −67/−85 +26.2/−63 +26.0/−63 +25.0/−61 4.8 2.7 1.6 8.0 7.7 7.6 最大值 单位 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm ADA4960-1 绝对最大额定值 表2 参数 电源电压VCC VIP, VIN 内部功耗 最高结温 工作温度范围 存储温度范围 额定值 5.25 V VCC + 0.5 V 见图 3 150°C −40°C 至 +85°C −65°C 至 +150°C 封装的功耗(PD)为静态功耗与封装中负载驱动所导致的功 耗之和，而静态功耗则为电源引脚之间的电压(VS)乘以静 态电流(IS)。负载驱动所导致的功耗取决于具体应用，等于 负载电流乘以器件内的相关压降。上述计算中必须使用 RMS电压和电流。 气流可增强散热，从而有效降低θJA。此外，更多金属直接 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 与封装引脚/裸露焊盘接触，包括金属走线、通孔、地和电 坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其 源层，这同样可降低θJA。 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能 图3显示JEDEC标准4层板上ADA4960-1的最大安全功耗与 够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器 环境温度之间的关系。 件的可靠性。 2.5 θJA的测量条件是将器件(包括裸露焊盘)焊接到高导热率的 4层电路板，如EIA/JESD 51-7标准所述。 表3. 热阻 封装类型 16-引脚 LFCSP (裸露焊盘) θJA 89.5 单位 °C/W 最大功耗 ADA4960-1封装内的最大安全功耗受限于相应的芯片结温 2.0 1.5 1.0 0.5 0 –40 (TJ)的升高情况。达到玻璃化转变温度150°C左右时，塑料 的特性会发生改变。即使只是暂时超过这一温度限值也有 可能改变封装对芯片作用的应力，从而永久性地转变 ADA4960-1的参数性能。长时间超过150°C的结温会导致芯 QUIESCENT POWER –20 0 20 40 60 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 80 100 08458-002 MAXIMUM POWER DISSIPATION 热阻 图3. 4层板最大功耗与环境温度的关系 ESD警告 片器件出现变化，因而可能造成故障。 ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放 电。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. 0 | Page 6 of 20 ADA4960-1 13 VOCM 14 GND 16 PD 15 GND 引脚配置和功能描述 VIP 1 12 VCC IIP 2 ADA4960-1 IIN 3 TOP VIEW (Not to Scale) 11 VOP 10 VON 9 VCC NOTES 1. NC = NO CONNECT. 2. EXPOSED PAD MUST BE CONNECTED TO GND. 08458-003 VCC 8 VCC 7 NC 6 NC 5 VIN 4 图4. 引脚配置 表4. 引脚功能描述 引脚编号 1 2 3 4 5, 6 7, 8, 9, 12 10 11 13 14, 15 16 引脚名称 VIP IIP IIN VIN NC VCC VON VOP VOCM GND PD EPAD 描述 平衡差分输入。该引脚内部偏置到VCC/2。 增益设置电阻。RG连接在该引脚与IIN之间。 增益设置电阻。RG连接在该引脚与IIP之间。 平衡差分输入。该引脚内部偏置到VCC/2。 这些引脚保持不连接。 正5 V电源引脚。 平衡差分输出。该引脚偏置到VOCM输入电压。 平衡差分输出。该引脚偏置到VOCM输入电压。 该引脚内部偏置到VCC/2。作为输入，该引脚设置直流VOP和VON电压。 地。该引脚连接到低阻抗地。 该引脚接地时，器件禁用；接5 V电压时，器件使能。 裸露焊盘必须连接到GND。 Rev. 0 | Page 7 of 20 ADA4960-1 典型工作特性 VCC = 5 V，VOCM = 2.5 V，RL = 100 Ω差分，AV = 6 dB，CL = 1 pF差分，f = 140 MHz，T = 25°C。 18 SPECTRAL NOISE DENSITY (nV/√Hz) AV = 18dB 15 AV = 12dB AV = 6dB 5 AV = 0dB 0 –5 0.01 0.1 1 FREQUENCY (GHz) 10 16 14 AV = 12dB 12 AV = 18dB 10 8 50 08458-004 AV (dB) 10 AV = 6dB 1000 FREQUENCY (MHz) 图8. RTO噪声谱密度与频率的关系（AV = 6 dB、 AV = 12 dB、AV = 18 dB） 图5. 小信号频率响应，增益与频率的关系 （AV = 0 dB、AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB） 0.6 1.2 AV = 6dB 1.0 AV = 6dB AV = 18dB 0.8 0.4 AV = 18dB 80% 0.2 0.6 AV = 12dB 0 AV (dB) 6 12 18 –0.2 20% AV = 12dB 80% 0.4 VOUT (V) VOUT (V) 100 08458-039 20 SLEW RATE (V/µs) 7200 4900 3700 0.2 0 AV (dB) 6 12 18 –0.2 –0.4 20% –0.6 –0.4 SLEW RATE (V/µs) 8700 7700 6600 –0.8 0.4 0.2 0.6 TIME (ns) –1.2 –0.2 08458-053 0 0.4 0.2 0.6 0.8 1.0 TIME (ns) 图6. 上升时间，VOUT 与时间的关系，VOUT = 1 V p-p 图9. 上升时间，VOUT 与时间的关系，VOUT = 2 V p-p 13 24 AV = 6dB 22 12 AV = 6dB AV = 18dB 11 P1 (dB) 20 AV = 12dB 18 10 AV = 12dB 9 14 8 AV = 18dB 0 200 400 600 800 1000 FREQUENCY (MHz) 1200 7 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 图10. P1dB与频率的关系（AV = 6 dB、AV = 12 dB、 AV = 18 dB） 图7. 噪声系数与频率的关系（AV = 6 dB、 AV = 12 dB、AV = 18 dB） Rev. 0 | Page 8 of 20 08458-007 16 08458-038 NOISE FIGURE (dB) 0 08458-054 –1.0 –0.6 –0.2 ADA4960-1 40 –55 –60 DISTORTION (dBc) OIP3 (dBm) 35 AV = 6dB 30 AV = 12dB AV = 18dB –65 –70 TA = +85°C –75 25 TA = +25°C TA = –40°C 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) –85 100 08458-008 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 图11. OIP3与频率的关系（AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB， VOUT = 0.45 V p-p/信号音，2 MHz间隔） 08458-011 –80 图14. 双音IMD3与频率的关系（TA = −40°C、TA = +25°C、TA = +85°C， AV = 6 dB，VOUT = 0.45 V p-p/信号音，2 MHz间隔） 40 –60 –65 35 OIP3 (dBm) 30 DISTORTION (dBc) –70 TA = –40°C TA = +25°C TA = +85°C 25 AV = 18dB –75 AV = 12dB –80 AV = 6dB –85 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 图12. OIP3与频率的关系（AV = 6 dB，TA = −40°C、TA = +25°C、 TA = +85°C，VOUT = 0.45 V p-p/信号音，2 MHz间隔） –60 –60 –65 AV = 18dB –70 AV = 12dB –75 AV = 6dB 400 500 600 700 800 900 1000 AV = 6dB –70 –75 AV = 12dB –80 AV = 18dB –80 200 300 400 500 600 700 FREQUENCY (MHz) 800 900 1000 –90 100 200 300 400 500 600 700 FREQUENCY (MHz) 图13. 双音IMD3与频率的关系（AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB， VOUT = 0.9 V p-p/信号音，2 MHz间隔） 800 900 1000 08458-013 –85 08458-010 –85 100 300 图15. HD2与频率的关系（AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB， VOUT = 0.9 V p-p） –55 –65 200 FREQUENCY (MHz) DISTORTION (dBc) DISTORTION (dBc) –95 100 08458-040 20 100 08458-041 –90 图16. HD3与频率的关系（AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB， VOUT = 0.9 V p-p） Rev. 0 | Page 9 of 20 ADA4960-1 –60 70 THIRD HARMONIC DISTORTION –65 60 DISTORTION (dBc) –70 50 CMRR (dB) –75 –80 SECOND HARMONIC DISTORTION –85 40 30 20 –90 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 0 0.01 08458-046 –100 100 10 TA = +85°C TA = +25°C TA = –40°C 0.1 1 FREQUENCY (GHz) 10 08458-017 –95 图20. CMRR与频率的关系（AV = 6 dB，VOUT = 0.9 V p-p） 图17. HD2和HD3与频率的关系（TA = −40°C、+25°C、+85°C， AV = 6 dB，VOUT = 0.9 V p-p） –50 1.5 –55 1.0 HD2 DISTORTION (dBc) –60 0 –0.5 –1.0 –70 –75 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 –85 100 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 图21. HD2/HD3与频率的关系（单端输入， AV = 6 dB，VOUT = 0.9 V p-p） 图18. 大信号脉冲响应，AV = 18 dB –30 –30 f = 140MHz f = 250MHz f = 500MHz f = 750MHz f = 1GHz –40 –50 –60 –70 –60 –70 –80 –80 –90 –90 1.5 2.0 VOCM (V) 2.5 3.0 –100 0.5 08458-016 1.0 f = 140MHz f = 250MHz f = 500MHz f = 750MHz f = 1GHz –40 DISTORTION (dBc) –50 –100 0.5 200 08458-018 0 TIME (ns) DISTORTION (dBc) HD3 –80 08458-042 –1.5 –65 图19. HD2与VOCM的关系（AV = 6 dB，VOUT = 0.9 V p-p，f = 140 MHz、 f = 250 MHz、f = 500 MHz、f = 750 MHz、f = 1 GHz） 1.0 1.5 2.0 VOCM (V) 2.5 3.0 08458-019 VOUT (V) 0.5 图22. HD3与VOCM的关系（AV = 6 dB，VOUT = 0.9 V p-p，f = 140 MHz、 f = 250 MHz、f = 500 MHz、f = 750 MHz、f = 1 GHz） Rev. 0 | Page 10 of 20 ADA4960-1 –50 –60 –55 –65 1GHz 500MHz –70 250MHz –65 DISTORTION (dBc) –70 1GHz –75 –75 –80 500MHz –85 –80 –90 –85 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 VOUT (V p-p) –95 0.5 08458-043 –90 0.5 250MHz 图23. HD3与输出幅度的关系（250 MHz、500 MHz、1 GHz，AV = 6 dB， VOUT = 0.9 V p-p） 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 VOUT (V p-p) 08458-044 DISTORTION (dBc) –60 图25. HD2与VOUT 的关系（250 MHz、500 MHz、1 GHz，AV = 6 dB， VOUT = 0.9 V p-p） 4.0 0.096 VOUTP 3.5 VOUTP – VOUTN 0.072 VOUT (V) VOUT (V) 3.0 2.5 0.048 1% 0.024 2.0 0.5% 0.25% VOUTN –4 –2 0 2 4 TIME (ns) 6 8 10 12 14 08458-048 –6 0.25% 0.5% –0.024 0 2 4 6 8 TIME (ns) 图24. 输出过驱，VOUT 与时间的关系，VIN = 1 V p-p，AV =12 dB 10 12 14 08458-049 1.5 1.0 –8 VOCM 0 图26. 输出过驱恢复，VOUT 与时间的关系，VIN = 1 V p-p，AV =12 dB， VOCM = 2.4 V Rev. 0 | Page 11 of 20 ADA4960-1 测试电路 5V 0.1µF ETC1-1-13 BAND-PASS FILTER VIP 0.1µF VOP 25Ω RG IIN 50Ω 37.5Ω VON 0.1µF ETC1-1-13 25Ω ADA4960-1 VIN 25Ω 37.5Ω IIP 0.1µF SPECTRUM ANALYZER 25Ω 08458-022 SINE WAVE GENERATOR 图27. 失真测试电路 5V 0.1µF 25Ω 50Ω PULSE SOURCE VIP VOP 0.1µF RG IIN ADA4960-1 50Ω 0Ω VIN 25Ω 0Ω IIP VON 0.1µF 0.1µF OSCILLOSCOPE 50Ω 08458-023 ETC1-1-13 图28. 时域测试电路 5V 50Ω 0.1µF 50Ω VIP VOP 0.1µF IIP RG IIN 50Ω 0.1µF NETWORK ANALYZER 50Ω ADA4960-1 0Ω VIN 50Ω 0Ω VON 图29. S参数测试电路 Rev. 0 | Page 12 of 20 0.1µF 50Ω 08458-024 NETWORK ANALYZER ADA4960-1 电路描述 基本结构 在额定输入和输出共模范围内，ADA4960-1的输入和/或输 ADA4960-1是一款低噪声、全差分放大器/ADC驱动器，采 出可以交流耦合或直流耦合。 用5 V单电源供电，功耗为60 mA。该放大器的缓冲输入级 将增益设置电阻(RG)与输入信号隔离，从而在所有增益下 保持恒定的10 kΩ差分输入阻抗。 差分输出阻抗为150 Ω。增益范围是0 dB到18 dB，利用单 一电阻(RG)设置。 VIP RS 2 IIP RG AC RS 2 0.1µF 为 VCC/2。 输 出 VOP和 VON的 共 模 电 压 范 围 是 1.0V到 2.75，可以通过VOCM引脚从外部设置。VOCM引脚内部 设置为VCC/2，无需外部连接。 器件的输入可以配置为单端或差分，两种配置的HD3失真 0.1µF RS 2 输入VIP和VIN的共模电压范围是2.25V到2.75 V，内部设置 IIN 性能相似。 ADA4960-1 75Ω 75Ω VOP VON VIN 08458-025 RS 2 Figure 30. Basic Structure of the ADA4960-1 Rev. 0 | Page 13 of 20 ADA4960-1 应用信息 5V 基本连接 使用ADA4960-1的基本连接如图33所示。VCC连接到5 V电 0.1µF ETC1-1-13 压，各电源引脚通过尽可能靠近器件放置的0.1μF低电感表 50Ω 贴陶瓷电容去耦。 AC VIP VOP 0.1µF RL 2 IIP R1 25Ω RG IIN ADA4960-1 RL 2 VIN 用0.1 μF电容对其去耦。 VON 0.1µF 0.1µF 08458-030 R2 25Ω 此外，无论VOCM引脚和VCI引脚是否用作输入，都应利 图31. 差分输入转差分输出配置 正常工作时，使能引脚(PD)应连接到VCC。当PD变为低电 ADA4960-1也可以配置为单端输入转差分输出驱动器，如 平时，器件进入关断模式。VOP和VON输出内部偏置到 图32所示。R1提供输入源匹配，R2平衡输入源阻抗。与输 VCC/2，无需外部源。通过将外部电源电压施加于VCOM 入和输出串联的0.1μF电容将该源和平衡负载与内部偏置隔 引脚，可以在1 V到2.75 V的范围内调整输出共模范围。 离。RG是增益设置电阻。负载RL应为100Ω，以便提供预期 输入和输出接口 的交流性能(参见技术规格部分)。 0.1µF 31所示。 差分宽带输入由ETC1-1-13巴伦变压器提供。两个25Ω电阻 50Ω R1和R2提供与50 Ω交流源匹配的50 Ω电阻。与输入和输出 AC VIP VOP 0.1µF IIP R1 50Ω RG IIN ADA4960-1 VIN R2 50Ω 串联的0.1μF电容将该交流源和平衡负载与内部偏置隔离。 RG是增益设置电阻。负载RL应为100Ω，以便提供预期的 VON 0.1µF 0.1µF 图32. 单端输入转差分输出配置 交流性能(参见技术规格部分)。根据增益值，可以应用不 同的负载，如增益调整公式所示(参见增益调整部分)。 VCC 0.1µF 16 PD BALANCED SOURCE 1 RS 2 2 RG AC RS 2 0.1µF RS 2 3 4 14 VCC 13 GND GND VOCM VCC VIP IIP VOP ADA4960-1 IIN VON VCC VIN NC NC VCC VCC 5 6 7 12 0.1µF 11 RL 10 BALANCED LOAD 9 0.1µF 8 0.1µF 0.1µF VCC 10µF NC = NO CONNECT 图33. ADA4960-1的基本连接 Rev. 0 | Page 14 of 20 08458-026 0.1µF RS 2 15 RL 2 RL 2 08458-028 ADA4960-1可以配置为差分输入转差分输出驱动器，如图 ADA4960-1 增益调整 带宽扩展 ADA4960-1的增益通过一个连接在IIP和IIN引脚之间的电 阻RG设置。由于输出阻抗为150Ω，因此负载会影响增益。 差分和单端输入的电压增益计算公式如下： 在差分和单端输入配置下，可以将一个电容CS与增益设置 电阻RG并联，从而扩展ADA4960-1的带宽，如图35所示。 5V 0.1µF ETC1-1-13 其中，RL和RG分别是负载和增益设置电阻。 VOP 0.1µF RL 2 IIP R1 25Ω 50Ω VIP CS RG AC IIN ADA4960-1 RL 2 VIN 18 R2 25Ω VON 0.1µF 0.1µF 08458-027 150 RL 150 R L AV 4.7 35.5 RG 16 图35. ADA4960-1带宽扩展连接 14 AV (V/V) 12 图36显示6 dB和12 dB增益的带宽扩展情况。图37显示多数 RL = 500Ω 10 增益(dB)适用的建议CS值。 RL = 200Ω 8 14 RL = 1kΩ CS = 2.2pF 6 12 4 RL = 100Ω 100 150 200 250 RG (Ω) 图34. AV 与RG 的关系(RL = 100 Ω、RL = 200 Ω、RL = 500 Ω、RL = 1 kΩ) 表5. AV与RG的关系(RL = 100 Ω、RL = 200 Ω、RL = 500 Ω、RL = 1 kΩ) 2 RL = 200 Ω 370 167 65.7 15.2 RL = 500 Ω 505 237 101 32.8 RL = 1 kΩ 576 271 118 41.7 0 10 100 1k FREQUENCY (MHz) 10k 图36. 6 dB和12 dB增益的带宽扩展 14 12 10 AV (dB) RL = 100 Ω 246 106 35.2 0 CS = 0.1pF 6 4 RG AV (dB) 0 6 12 18 8 08458-031 50 8 6 4 2 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 CS (pF) 3.5 图37. 多数增益适用的建议CS 值 Rev. 0 | Page 15 of 20 4.0 4.5 5.0 08458-032 0 AV (dB) 0 10 08458-029 2 ADA4960-1 ADC接口 ADA4960-1是一款高速、高线性度驱动器，可驱动高达1 GHz的高速ADC。它为设计人员提供了多个与ADC接口的 选项。 只要信号源直流电平在ADA4960-1的共模输入范围内， 就可以将信号源与ADA4960-1输入端直接相连，如图40 所示。 5V 图38中的ADA4960-1为差分输入配置，利用输入巴伦提供 VOP VIP 共 模 在 ADA4960-1的 输 出 共 模 范 围 内 ， 就 可 以 将 50Ω ADA4960-1输出端与ADC输入端直接相连。ADCVCM输出 AC 引脚连接到ADA4960-1VOCM输入引脚，使ADA4960-1输 VREF 50Ω VREF 100Ω IIP RG IIN ADC ADA4960-1 VIN VIN– VON 25Ω VCM VOCM VREF 出电压与ADC输入一致。 VIN+ 08458-050 差分输入信号。25 Ω电阻提供输入源匹配。只要ADC输入 图40. 单端输入配置，直流耦合输入和输出 当ADA4960-1驱动高输入阻抗的ADC时，ADA4960-1输出 端上的一个100Ω电阻可增强系统带宽和失真性能。较小的 当ADC输入共模超出ADA4960-1的输出共模范围时，输出 负载电阻可改善失真性能并降低总带宽。 可以交流耦合以提供耦合，如图41所示。 5V 0.1µF ETC1-1-13 100Ω IIP 25Ω 50Ω RG IIN AC 0.1µF VOP VIP 50Ω ADC ADA4960-1 VIN– VCM RG VOCM VOP IIN 0.1µF 100Ω 0.1µF VIN+ ADC ADA4960-1 VIN 25Ω 08458-033 VON VIP IIP 50Ω AC VIN 0.1µF 25Ω VIN+ VON VIN– 0.1µF 08458-035 5V 图41. 单端输入配置，交流耦合到ADC 图38. 差分输入配置直接驱动ADC 图39中的ADA4960-1为单端输入配置。50Ω电阻提供输入 线路驱动器应用 源匹配。只要ADC输入共模在ADA4960-1的输出共模范围 用户可以通过增益调整和带宽扩展特性，将ADA4960-1配 内，就可以将ADA4960-1输出端与ADC输入端直接相连。 置用于DC到6.5 Gbps的线路驱动器和通道均衡应用。 由于具有极低失真性能和高线性度，因此ADA4960-1可以 5V 50Ω 50Ω 用在电缆和背板通道中，利用接收均衡和发送预加重延伸 VIP VOP 100Ω IIP RG AC IIN 25Ω VON VOCM 信号路径与协议和编码无关，支持NRZ和PAM2/4/8/N等各 ADC ADA4960-1 VIN 0.1µF 通道长度，并改善串行链路的信号裕量。ADA4960-1单向 VIN+ VIN– 种信号类型，以及编码(8b/10b)、无编码和带外(SATA- VCM 08458-034 0.1µF OOB)数据。 图39. 单端输入配置直接驱动ADC Rev. 0 | Page 16 of 20 ADA4960-1 过驱和恢复 过驱恢复时间为6.7 ns(达到最终输出电压的1%)、9.3 ns(达 过驱时，ADA4960-1将其输出限制在3.4V(典型值)，无过 到0.5%)和12.6 ns(达到0.25%)，参见图43。 0.096 冲，如图42所示。该特性可保护ADC免受瞬变影响，因而 ADC的输入端无需外部箝位电路。 VOUTP – VOUTN 0.072 4.0 VOUT (V) VOUTP 3.5 3.0 0.048 1% 0.024 0.25% VOCM 0 0.25% 0.5% 2.0 –0.024 1.0 –8 0 2 4 6 8 10 TIME (ns) 1.5 VOUTN –6 –4 –2 图43. 输出过驱恢复 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 图42. 输出过驱，VIN = 1 V p-p，AV =12 dB Rev. 0 | Page 17 of 20 12 14 08458-052 2.5 08458-051 VOUT (V) 0.5% ADA4960-1 布局布线、接地和旁路 ADA4960-1是一款高速器件。要实现其出色的性能，必 如果驱动器/接收器大于放大器波长的1/8，则信号走线宽 须周密细致地考虑高速印刷电路板(PCB)设计。 度应保持最小。这种非传输线路配置要求清除信号线路下 方和附近的接地和低阻抗层。 第一个要求是采用具有实体接地和电源层的多层PCB，并 裸露散热焊盘与放大器的接地引脚内部相连。将该焊盘焊 覆盖尽可能多的电路板面积。 接至PCB的低阻抗接地层可确保达到额定的电气性能，并 将各电源引脚直接旁路到附近的接地层，旁路电容应尽可 可提供散热功能。为进一步降低热阻，建议利用过孔将焊 能靠近器件。使用0.1μF高频陶瓷芯片电容。 盘下方所有层上的接地层连在一起。 在各电源引脚与地之间连接10μF钽电容，以提供低频大 容量旁路。 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 1.5mm 路，导致过大的增益峰化或振荡。 1.2mm 信号布线应短而直，避免寄生效应。互补信号的布局应对 1.2mm 使用射频传输线路将驱动器和接收器连接到放大器。 清除输入/输出引脚附近的接地和低阻抗层，使杂散电容 1.5mm 称，使平衡性能最佳。 0.3mm DIAMETER VIAS 08458-036 最小。 图44. 推荐的PCB散热焊盘 1.5mm 1.2mm TOP METAL GROUND PLANE 08458-037 POWER PLANE BOTTOM METAL 图45. 4层PCB的截面图，其中热过孔连接到埋地层 Rev. 0 | Page 18 of 20 ADA4960-1 外形尺寸 0.30 0.25 0.20 0.50 BSC 13 PIN 1 INDICATOR 16 1 12 1.65 1.50 SQ 1.45 EXPOSED PAD 9 TOP VIEW 0.80 0.75 0.70 SEATING PLANE 0.50 0.40 0.30 4 8 5 BOTTOM VIEW 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF 0.20 MIN FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-229. 091609-A PIN 1 INDICATOR 3.10 3.00 SQ 2.90 图46. 16引脚LFCSP_WQ封装[引脚架构芯片级] 3 mm x 3 mm，超薄体 (CP-16-27) 图示尺寸单位：mm 订购指南 型号1 ADA4960-1ACPZ-R2 ADA4960-1ACPZ-RL ADA4960-1ACPZ-R7 1 温度范围 −40°C 至 +85°C −40°C 至 +85°C −40°C 至 +85°C 封装描述 16引脚LFCSP_WQ封装[引脚架构芯片级] 16引脚LFCSP_WQ封装[引脚架构芯片级] 16引脚LFCSP_WQ封装[引脚架构芯片级] Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. 0 | Page 19 of 20 封装选项 CP-16-27 CP-16-27 CP-16-27 订购数量 250 5,000 1,500 标识 H23 H23 H23 ADA4960-1 注释 ©2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D08458sc-0-7/11(0) Rev. 0 | Page 20 of 20