超低噪声驱动器， 适用于低压ADC ADA4930-1/ADA4930-2 ADA4930-1 –FB 1 -104 dBc HD2 (10 MHz) -79 dBc HD2 (70 MHz) 12 PD +IN 2 11 –OUT –IN 3 10 +OUT +FB 4 9 V OCM +V S 7 -82 dBc HD3 (70 MHz) +V S 8 +V S 5 −101 dBc HD3 (10 MHz) +V S 6 −73 dBc HD2 (100 MHz) 09209-001 极低谐波失真 14 –V S 低共模输出：0.9 V(单电源) 13 –V S 16 –V S 低输入电压噪声：1.2 nV/√Hz 15 –V S 功能框图 产品特性 图1. +IN1 –FB 1 –V S 1 –V S 1 PD1 –OUT1 -75 dBc HD3 (100 MHz) 24 23 22 21 20 19 高速 −3 dB带宽：1.35 GHz (G = 1) 压摆率：3400 V/μs(25%至75%) –IN1 1 +FB1 2 +VS1 3 +VS1 4 –FB2 5 +IN2 6 0.1 dB增益平坦度达380 MHz 快速过驱恢复：1.5 ns +OUT1 V OCM1 –VS2 –VS2 PD2 –OUT2 7 8 9 10 11 12 失调电压：0.5 mV(典型值) ADA4930-2 18 17 16 15 14 13 差分转差分或单端转差分操作 可调输出共模电压 09209-002 –IN2 +FB 2 +V S 2 +V S 2 V OCM2 +OUT2 外部可调增益 图2. 100 单电源供电：3.3 V或5 V 应用 ADC驱动器 10 中频和基带增益模块 差分缓冲器 线路驱动器 V N (nV/√hz) 单端转差分转换器 1 概述 大器，非常适合驱动分辨率最高14位、DC至70 MHz的1.8 V 高性能ADC。可调输出共模电平使ADA4930-1/ADA4930-2 能够与ADC的输入相匹配。内部共模反馈环路可提供出色 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。 对于ADA4930-1/ADA4930-2，利用由4个电阻组成的简单 0 10 100 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) 10M 100M 09209-003 ADA4930-1/ADA4930-2是超低噪声、低失真、高速差分放 图3. 电压噪声频谱密度 声仅为1.2 nV/√Hz。 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。 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 ADA4930-1/ADA4930-2采用ADI公司的专有硅-锗(SiGe)互 补双极性工艺制造，可实现极低的失真水平，输入电压噪 排列经过优化，有助于印刷电路板(PCB)布局布线，并且 使失真最小。两款器件的额定工作温度范围均为−40°C至 +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 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. Tel: 781.329.4700 www.analog.com 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 应用................................................................................................... 1 概述................................................................................................... 1 功能框图 .......................................................................................... 1 修订历史 .......................................................................................... 2 技术规格 .......................................................................................... 3 3.3 V电源 .................................................................................... 3 3.3 V VOCM至VO, cm 性能............................................................ 4 3.3 V一般性能 ........................................................................... 4 5 V电源 ....................................................................................... 5 5 V VOCM至VO, cm性能................................................................ 6 5 V一般性能............................................................................... 6 绝对最大额定值............................................................................. 7 热阻 ............................................................................................. 7 最大功耗..................................................................................... 7 ESD警告...................................................................................... 7 测试电路 ........................................................................................ 15 工作描述 ........................................................................................ 16 术语定义................................................................................... 16 工作原理 ........................................................................................ 17 分析应用电路 .......................................................................... 17 设置闭环增益 .......................................................................... 17 估算输出噪声电压 ................................................................. 17 反馈网络失配的影响............................................................. 18 输入共模电压范围 ................................................................. 18 RG最小值................................................................................... 19 设置输出共模电压 ................................................................. 19 计算应用电路的输入阻抗 .................................................... 19 布局布线、接地和旁路.............................................................. 23 高性能ADC驱动 .......................................................................... 24 外形尺寸 ........................................................................................ 25 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，VS = 3.3 V，VICM = 0.9 V，VOCM = 0.9 V，RF = 301 Ω，RG = 301 Ω，RL, dm = 1 kΩ，单端输入，差分输出， TA = 25°C，TMIN至TMAX = −40°C至+105°C。 表1 . 参数 动态性能 -3 dB小信号带宽 -3 dB大信号带宽 0.1 dB平坦度带宽 ADA4930-1 ADA4930-2 压摆率 0.1%建立时间 过驱恢复时间 噪声/谐波性能 HD2/HD3 三阶IMD 输入电压噪声 输入电流噪声 串扰 直流性能 输入失调电压 输入失调电压漂移 输入偏置电流 输入偏置电流漂移 输入失调电流 开环增益 输入特性 输入共模电压范围 输入电阻 输入电容 CMRR 输出特性 输出电压 线性输出电流 输出平衡误差 测试条件/注释 最小值 典型值 VO, dm = 0.1 V p-p VO, dm = 2 V p-p VO, dm = 0.1 V p-p 最大值 单位 1430 887 MHz MHz VO, dm= 2 V步进，25%至75% VO, dm= 2 V步进，RL= 200 Ω G = 3，VIN, dm= 0.7 V p-p脉冲 380 89 2877 6.3 1.5 MHz MHz V/µs ns ns VO, dm = 2 V p-p, fC = 10 MHz VO, dm = 2 V p-p, fC = 30 MHz VO, dm = 2 V p-p, fC = 70 MHz VO, dm = 2 V p-p, fC = 100 MHz VO, dm= 1 V p-p/信号音，fC= 70.05 MHz ± 0.05 MHz VO, dm= 1 V p-p/信号音，fC= 140.05 MHz ± 0.05 MHz f = 100 kHz f = 100 kHz f = 100 MHz, ADA4930-2, RL = 200 Ω −98/−97 −91/−88 −79/−79 −73/−73 91 86 1.15 3 −90 dB dB dB dB dBc dBc nV/√Hz pA/√Hz dB VIP= VIN= VOCM= 0 V，RL= 开路 TMIN至TMAX −3.1 −36 TMIN至TMAX −1.8 RF= RG= 10 kΩ，ΔVO= 0.5 V，RL= 开路 −0.5 2.75 −24 −0.05 +0.1 64 0.3 各单端输出，RF= RG= 10 kΩ 各单端输出，f = 1 MHz，TDH ≤ 60 dBc f = 1 MHz Rev. A | Page 3 of 28 −16 +1.8 1.2 150 3 1 −82 差分 共模 共模 ΔVICM= 0.5 V(直流)；RF= RG= 10 kΩ，RL= 开路 +3.1 0.11 −77 1.74 30 55 mV µV/°C µA µA/° C µA dB V kΩ MΩ pF dB V mA dB ADA4930-1/ADA4930-2 3.3 V VOCM至VO, CM性能 表2 . 参数 VOCM动态性能 -3 dB带宽 压摆率 VOCM输入特性 输入电压范围 输入电阻 输入失调电压 输入电压噪声 增益 CMRR 测试条件/注释 最小值 典型值 VO, cm = 0.1 V p-p VO, cm= 2 V p-p，25%至75% VOS, cm = VO, cm − VOCM; VIP = VIN = VOCM = 0 V f = 100 kHz 最大值 745 828 0.8 7.0 −25 0.99 ΔVOCM= 0.5 V(直流)；RF= RG= 10 kΩ，RL= 开路 8.3 +15.4 23.5 1 −83 单位 MHz V/µs 1.1 10.3 +31 1.02 −77 V kΩ mV nV/√Hz V/V dB 3.3 V一般性能 表3 . 参数 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 +PSRR −PSRR 掉电(PD) PD 输入电压 关闭时间 开启时间 PD 引脚偏置电流 使能 禁用 测试条件/注释 最小值 使能 使能，TMIN至TMAX变化 禁用 ΔVICM = 0.5 V；RF = RG = 10 kΩ，RL = 开路 ΔVICM = 0.5 V；RF = RG = 10 kΩ，RL = 开路 32 0.44 典型值 3.3 35 81 1.8 −74 −87 最大值 40 2.35 −70 −76 单位 V mA µA/° C mA dB dB 禁用 使能 <0.8 >1.3 1 12 V V µs ns PD = 3.3 V PD = 0 V 0.09 97 µA µA −40 工作温度范围 Rev. A | Page 4 of 28 +105 °C ADA4930-1/ADA4930-2 5 V电源 除非另有说明，VS = 5 V，VICM = 0.9 V，VOCM = 0.9 V，RF = 301 Ω，RG = 301 Ω，RL, dm = 1 kΩ，单端输入，差分输出， TA = 25°C，TMIN至TMAX = −40°C至+105°C。 表4 . 参数 动态性能 -3 dB小信号带宽 -3 dB大信号带宽 0.1 dB平坦度带宽 ADA4930-1 ADA4930-2 压摆率 0.1%建立时间 过驱恢复时间 噪声/谐波性能 HD2/HD3 三阶IMD 输入电压噪声 输入电流噪声 串扰 直流性能 输入失调电压 输入失调电压漂移 输入偏置电流 输入偏置电流漂移 输入失调电流 开环增益 输入特性 输入共模电压范围 输入电阻 输入电容 CMRR 输出特性 输出电压 线性输出电流 输出平衡误差 测试条件/注释 最小值 典型值 VO, dm = 0.1 V p-p VO, dm = 2 V p-p VO, dm = 0.1 V p-p 最大值 单位 1350 937 MHz MHz VO, dm= 2 V步进，25%至75% VO, dm= 2 V步进，RL= 200 Ω G = 3，VIN, dm= 0.7 V p-p脉冲 369 90 3400 6 1.5 MHz MHz V/µs ns ns VO, dm = 2 V p-p, fC = 10 MHz VO, dm = 2 V p-p, fC = 30 MHz VO, dm = 2 V p-p, fC = 70 MHz VO, dm = 2 V p-p, fC = 100 MHz VO, dm= 1 V p-p/信号音，fC= 70.05 MHz ± 0.05 MHz VO, dm= 1 V p-p/信号音，fC= 140.05 MHz ± 0.05 MHz f = 100 kHz f = 100 kHz f = 100 MHz, ADA4930-2, RL = 200 Ω −104/−101 −91/−93 −79/−82 −73/−75 94 90 1.2 2.8 −90 dB dB dB dB dBc dBc nV/√Hz pA/√Hz dB VIP= VIN= VOCM= 0 V，RL= 开路 TMIN至TMAX −3.1 −34 TMIN至TMAX −0.82 RF= RG= 10 kΩ，ΔVO= 1 V，RL= 开路 −0.15 1.8 −23 −0.05 +0.1 64 0.3 各单端输出，RF= RG= 10 kΩ 各单端输出，f = 1 MHz，TDH ≤ 60 dBc f = 1 MHz Rev. A | Page 5 of 28 −15 +0.82 2.8 150 3 1 −82 差分 共模 共模 ΔVICM= 1 V(直流)；RF= RG= 10 kΩ，RL= 开路 +3.1 0.18 −77 3.38 30 55 mV µV/°C µA µA/° C µA dB V kΩ MΩ pF dB V mA dB ADA4930-1/ADA4930-2 5 V VOCM至VO, CM性能 表5 . 参数 VOCM动态性能 -3 dB带宽 压摆率 VOCM输入特性 输入电压范围 输入电阻 输入失调电压 输入电压噪声 增益 CMRR 测试条件/注释 最小值 典型值 VO, cm = 0.1 V p-p VO, cm= 2 V p-p，25%至75% VOS, cm = VO, cm − VOCM; VIP = VIN = VOCM = 0 V f = 100 kHz 最大值 单位 740 1224 0.5 7.0 −25 0.99 ΔVOCM= 1.5 V；RF= RG= 10 kΩ，RL= 开路 MHz V/µs 8.3 +0.35 23.5 1 −80 2.3 10.2 +15 1.02 −77 V kΩ mV nV/√Hz V/V dB 典型值 最大值 单位 5 V一般性能 表6 . 参数 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 +PSRR −PSRR 掉电(PD) PD 输入电压 关闭时间 开启时间 PD 引脚偏置电流 使能 禁用 测试条件/注释 最小值 使能 使能，TMIN至TMAX变化 禁用 ΔVICM = 1 V；RF = RG = 10 kΩ，RL = 开路 ΔVICM = 1 V；RF = RG = 10 kΩ，RL = 开路 31.1 0.45 5 34 74.5 1.8 −74 −91 38.4 2.6 −71 −75 V mA µA/° C mA dB dB 禁用 使能 <2.5 >3 1 12 V V µs ns PD = 5 V PD = 0 V 0.09 97 µA µA −40 工作温度范围 Rev. A | Page 6 of 28 +105 °C ADA4930-1/ADA4930-2 绝对最大额定值 封装的功耗(PD)为静态功耗与封装中负载驱动所导致的功 表7 . 参数 电源电压 功耗 存储温度范围 工作温度范围 引脚温度(焊接，10秒) 结温 额定值 5.5 V 见图4 -65℃至+125℃ -40℃至+105℃ 300°C 150°C 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 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θJA。 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 表8. 热阻 封装类型 16引脚LFCSP(裸露焊盘) 24引脚LFCSP(裸露焊盘) θJA 98 67 单位 °C/W °C/W 最大功耗 ADA4930-1/ADA4930-2封装内的最大安全功耗受限于相应 2.5 1.5 ADA4930-1 1.0 0.5 0 –40–30 –20 –10 0 的芯片结温(TJ)的升高情况。达到玻璃化转变温度150°C左 地转变ADA4930-1/ADA4930-2的参数性能。长时间超过 90 100 110 10 20 30 40 50 60 70 80 TEMPERATURE (°C) 图4. 4层板最大功耗与环境温度的关系 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 ADA4930-2 2.0 09209-004 2s2p电路板上，如EIA/JESD 51-7所述。 3.0 MAXIMUM POWER DISSIPATION (W) θJA的测量条件是将器件(包括裸露焊盘)焊接到高导热性 ESD警告 150°C的结温会导致芯片器件出现变化，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. A | Page 7 of 28 ADA4930-1/ADA4930-2 +IN1 –FB 1 –V S 1 –V S 1 PD1 –OUT1 24 23 22 21 20 19 –IN 3 TOP VIEW (Not to Scale) 10 +OUT +V S 8 +V S 5 9 V OCM NOTES 1. EXPOSED PADDLE. THE EXPOSED PAD IS NOT ELECTRICALLY CONNECTED TO THE DEVICE. IT IS TYPICALLY SOLDERED TO GROUND OR A POWER PLANE ON THE PCB THAT IS THERMALLY CONDUCTIVE. PIN 1 INDICATOR ADA4930-2 TOP VIEW (Not to Scale) +OUT1 V OCM1 –VS2 –VS2 PD2 –OUT2 NOTES 1. EXPOSED PADDLE. THE EXPOSED PAD IS NOT ELECTRICALLY CONNECTED TO THE DEVICE. IT IS TYPICALLY SOLDERED TO GROUND OR A POWER PLANE ON THE PCB THAT IS THERMALLY CONDUCTIVE. 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 1 2 3 4 5至8 9 10 11 12 13至16 引脚编号 1 2 3, 4 5 6 7 8 9, 10 11 12 13 14 15, 16 17 18 19 20 21, 22 23 24 引脚名称 −FB +IN −IN +FB +VS VOCM +OUT −OUT PD −VS EPAD 18 17 16 15 14 13 09209-006 11 –OUT +V S 7 ADA4930-1 +V S 6 +IN 2 +FB 4 –IN1 1 +FB1 2 +VS1 3 +VS1 4 –FB2 5 +IN2 6 12 PD –IN2 7 +FB 2 8 +V S 2 9 +V S 2 10 V OCM2 11 +OUT2 12 14 –V S 13 –V S PIN 1 INDICATOR 09209-005 –FB 1 15 –V S 16 –V S 引脚配置和功能描述 描述 反馈器件连接的负输出。 正输入求和节点。 负输入求和节点。 反馈器件连接的正输出。 正电源电压。 输出共模电压。 负载连接的正输出。 负载连接的负输出。 掉电引脚。 负电源电压。 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 引脚名称 −IN1 +FB1 +VS1 −FB2 +IN2 −IN2 +FB2 +VS2 VOCM2 +OUT2 −OUT2 PD2 −VS2 VOCM1 +OUT1 −OUT1 PD1 −VS1 −FB1 +IN1 EPAD 描述 负输入求和节点1。 正输出反馈引脚1。 正电源电压1。 负输出反馈引脚2。 正输入求和节点2。 负输入求和节点2。 正输出反馈引脚2。 正电源电压2。 输出共模电压2。 正输出2。 负输出2。 掉电引脚2。 负电源电压2。 输出共模电压1。 正输出1。 负输出1。 掉电引脚1。 负电源电压1。 负输出反馈引脚1。 正输入求和节点1。 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。 ADA4930-1/ADA4930-2 典型工作特性 除非另有说明，TA = 25°C，VS = 5 V，VICM = 0.9 V，VOCM = 0.9 V，RL, dm = 1 kΩ。 3 0 –3 G = 1, R G = 300Ω G = 2, R G = 150Ω G = 5, R G = 60Ω –6 –9 –12 –15 –18 –21 –24 –27 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 10G V IN = 2V p-p –3 G = 1, R G = 300Ω G = 2, R G = 150Ω G = 5, R G = 60Ω –6 –9 –12 –15 –18 –21 –24 –27 1M 图7. 增益 = 1、增益 = 2和增益 = 5时 的小信号频率响应 6 V IN = 100mV 3 CLOSED LOOP GAIN (dB) –9 –12 –15 –18 –6 –9 –12 –15 –18 –21 –24 –24 –27 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 10G V S = 3.3V V S = 5.0V –3 –21 –27 1M 09209-008 CLOSED LOOP GAIN (dB) V IN = 2V p-p 0 V S = 3.3V V S = 5.0V –6 图8. VS = 3.3 V和VS = 5 V时的小信号频率响应 6 V IN = 100mV 3 T A = –40°C T A = +25°C T A = +105°C –6 –9 –12 –15 –18 1G 10G V IN = 2V p-p –3 –6 –12 –15 –18 –21 –24 –24 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 10G 图9. TA = −40°C、TA = 25°C和TA = 105°C时 的小信号频率响应 T A = –40°C T A = +25°C T A = +105°C –9 –21 09209-009 CLOSED LOOP GAIN (dB) 100M FREQUENCY (Hz) 0 –3 –27 1M 10M 图11. VS = 3.3 V和VS = 5 V时的大信号频率响应 CLOSED LOOP GAIN (dB) 0 10G 图10. 增益 = 1、增益 = 2和增益 = 5时 的大信号频率响应 –3 3 1G 09209-011 0 100M FREQUENCY (Hz) –27 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 图12. TA = −40°C、TA = 25°C和TA = 105°C时 的大信号频率响应 Rev. A | Page 9 of 28 10G 09209-012 3 10M 09209-010 V IN = 100mV 09209-007 NORMALIZED CLOSED LOOP GAIN (dB) 0 NORMALIZED CLOSED LOOP GAIN (dB) 3 ADA4930-1/ADA4930-2 3 –9 –12 –15 –18 –3 –9 –12 –15 –18 –21 –21 –24 –24 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 10G –27 1M 图13. RL = 200 Ω和RL = 1 kΩ时的小信号频率响应 1G 10G 0.4 0.3 0.2 0 0.1 GAIN (dB) GAIN (dB) 100M FREQUENCY (Hz) V IN = 100mV 1 –1 –2 –3 ADA4930-2, 200 Ω, OUT 1 ADA4930-2, 200 Ω, OUT 2 ADA4930-1, 200 Ω ADA4930-1, 1k Ω ADA4930-2, 1k Ω, OUT 1 ADA4930-2, 1k Ω, OUT 2 0 –0.1 –0.2 –4 –0.3 –5 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) –0.4 1M 09209-014 –6 1M 10M 图16. RL = 200 Ω和RL = 1 kΩ时的大信号频率响应 3 2 R L = 1kΩ R L = 200Ω –6 09209-016 CLOSED-LOOP GAIN (dB) R L = 1kΩ R L = 200Ω –6 –27 1M V IN = 2V p-p 0 –3 09209-013 NORMALIZED CLOSED LOOP GAIN (dB) 0 6 V IN = 100mV p-p 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) 图14. VOCM 小信号频率响应 09209-017 3 图17. RL = 200 Ω和RL = 1 kΩ时小信号0.1 dB 平坦度与频率的关系 –40 –50 –50 –80 DISTORTION (dBc) –70 –60 HD2, GAIN = 1 HD3, GAIN = 1 HD2, GAIN = 2 HD3, GAIN = 2 HD2, GAIN = 5 HD3, GAIN = 5 –90 –70 –80 HD2, R L HD3, R L HD2, R L HD3, R L = 200Ω = 200Ω = 1kΩ = 1kΩ –90 –100 –120 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 200M 图15. 增益 = 1、增益 = 2和增益 = 5时 谐波失真与频率的关系 –110 1M 10M FREQUENCY (Hz) 图18. RL = 200 Ω和RL = 1 kΩ时 谐波失真与频率的关系 Rev. A | Page 10 of 28 100M 200M 09209-018 –100 –110 09209-015 DISTORTION (dBc) –60 ADA4930-1/ADA4930-2 –20 –60 –65 –40 –70 –80 –85 –90 HD2, V S HD3, V S HD2, V S HD3, V S DISTORTON (dBc) DISTORTION (dBc) –75 = 3.3V = 3.3V = 5.0V = 5.0V –95 –100 –60 HD2, 3.3V HD3, 3.3V HD2, 5.0V HD3, 5.0V –80 –100 –120 100M 200M FREQUENCY (Hz) –140 1.0 –60 3.5 3.0 –50 10MHz, HD2 10MHz, HD3 70MHz, HD2 70MHz, HD3 –60 –70 DISTORTION (dBc) –80 –90 –100 –70 –80 –90 –100 –110 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 V OCM ABOVE – V S (V) –110 0.5 09209-020 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 V OCM ABOVE – V S (V) 图20. 10 MHz和70 MHz时谐波失真 与VOCM 的关系(VS = 3.3 V) 图23. 10 MHz和70 MHz时谐波失真与VOCM 的关系 0 20 –20 –40 = 1V p-p = 1V p-p = 2V p-p = 2V p-p 0 NORMALIZED SPECTRUM (dBc) HD2, V OUT HD3, V OUT HD2, V OUT HD3, V OUT –60 –80 –100 –120 –20 –40 –60 –80 –100 10M FREQUENCY (Hz) 100M 200M 09209-021 –120 –140 69.8 69.9 70.0 70.1 FREQUENCY (MHz) 图24. 70 MHz交调失真 图21. VS = 3.3 V时失真与VOUT 的关系 Rev. A | Page 11 of 28 70.2 70.3 09209-024 DISTORTION (dBc) 3.0 –40 10MHz, HD2 10MHz, HD3 70MHz, HD2 70MHz, HD3 –50 DISTOTION (dBc) 2.5 图22. 10 MHz时谐波失真与输出的关系 –40 –140 1M 2.0 V OUT (V p-p) 图19. VS = 3.3 V和VS = 5 V时ADA4930-1 谐波失真与频率的关系 –120 0.4 1.5 09209-022 10M 09209-019 –110 1M 09209-023 –105 ADA4930-1/ADA4930-2 –40 –20 –45 –30 –40 –50 –55 PSRR (dB) –60 –65 –60 –70 –80 –70 1M 10M FREQUENCY (Hz) 100M 1G –100 100k 09209-025 –75 100k –35 –100 –110 –40 –45 –120 –50 –130 –55 10M 1G 100M FREQUENCY (Hz) V IN = 1V p-p GAIN = 2 –60 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 09209-029 CROSSTALK (dB) –90 09209-026 CROSSTALK (dB) –25 –30 –140 1M 图29. 输出平衡与频率的关系，RL = 200 Ω 图26. 串扰与频率的关系，RL = 200 Ω –50 0 –55 S11 S22 –60 –65 DISTORTION (dBc) –20 –30 –40 –50 –70 –75 –80 –85 R L = 200Ω R L = 1kΩ –90 –95 –60 –100 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 10G 09209-027 S PARAMETERS (dB) 1G –20 CHANNEL 1 TO CHANNEL 2 CHANNEL 2 TO CHANNEL 1 –80 –70 1M 100M 图28. PSRR与频率的关系，RL = 200 Ω –60 –10 10M FREQUENCY (Hz) 图25. CMRR与频率的关系，RL = 200 Ω –70 1M 09209-028 –90 图27. S11，S22，RL = 200 Ω –105 1M 10M FREQUENCY (Hz) 图30. SFDR Rev. A | Page 12 of 28 100M 200M 09209-030 CMRR (dB) –50 ADA4930-1/ADA4930-2 80 60 70 30 60 0 30 –60 –120 10 –150 0 –180 –10 –210 –20 –240 –30 –270 –40 10k 100k 1M V N (nV/√hz) 10 PHASE (°) –90 PHASE 20 10M 100M 1 –300 10G 1G FREQUENCY (MHz) 0 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 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 V OUT (V) V OUT (V) 0.94 0 0.92 0.90 0.88 0.86 –0.05 0.84 6 8 10 TIME (ns) 0.80 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 09209-035 4 09209-032 2 16 18 20 09209-036 0.82 –0.10 0 TIME (ns) 图32. 小信号脉冲响应 图35. 小信号VOCM 脉冲响应 2.0 3.0 V O = 2V p-p V O = 1V p-p 1.5 2.5 1.0 2.0 V OUT (V) 0.5 0 –0.5 1.5 1.0 –1.0 0.5 –1.5 –2.0 0 2 4 6 TIME (ns) 8 10 09209-033 V OUT (V) GAIN (dB) 30 09209-034 GAIN 40 09209-031 50 100 图33. 大信号脉冲响应 0 0 2 4 6 8 10 12 14 TIME (ns) 图36. 大信号VOCM 脉冲响应 Rev. A | Page 13 of 28 2.25 2.5 2.00 2.0 1.75 1.5 1.50 1.0 PD +OUT –OUT 1.00 0.75 0.5 0 –0.5 0.50 –1.0 0.25 –1.5 0 –2.0 –0.25 0 100 200 300 400 500 600 TIME (ns) 700 800 900 1000 V IN × 3 V O, dm –2.5 0 5 10 15 20 25 30 TIME (ns) 35 图38. Vo, dm 过驱恢复 图37. PD响应与时间的关系 Rev. A | Page 14 of 28 40 45 50 09209-038 VOLTAGE (V) 1.25 09209-037 VOL TAGE (V) ADA4930-1/ADA4930-2 ADA4930-1/ADA4930-2 测试电路 301Ω +VS 50Ω 301Ω V IN 57.6Ω V OCM 0.9V 0.9V ADA4930 1kΩ 301Ω 09209-046 26.7Ω 301Ω 0.9V 图39. 等效基本测试电路 301Ω +VS 50Ω 301Ω 57.6Ω V IN V OCM 0.9V 0.9V 50Ω ADA4930 50Ω 301Ω 09209-047 26.7Ω 301Ω 0.9V 图40. 输出平衡的测试电路 301Ω +VS V IN FILTER V OCM 57.6Ω 0.9V 0.1µF 301Ω ADA4930 FILTER 261Ω 0.1µF 301Ω 412Ω 412Ω 0.9V 0.9V 26.7Ω 0.9V 301Ω 图41. 失真测量的测试电路 Rev. A | Page 15 of 28 09209-048 50Ω ADA4930-1/ADA4930-2 工作描述 共模电压 术语定义 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 V OCM –DIN ADA4930 RG R F VOUT, cm = (V+OUT + V−OUT)/2 –OUT –IN +FB +OUT 平衡 R L, dm V OUT, dm 输出平衡量度差分信号幅度相等和相位相反的程度。确定 09209-049 +DIN 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： Output Balance Error = VOUT, dm = (V+OUT − V−OUT) 其中，V+OUT和V−OUT分别指+OUT引脚和−OUT引脚相对 于同一基准电压的电压。 Rev. A | Page 16 of 28 VOUT , cm VOUT , dm 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VOCM。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 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vnIN以差分建 期望的电压。ADA4930-1/ADA4930-2很像标准电压反馈型 模，噪声电流inIN−和inIN+出现在每个输入与地之间。 运算放大器，支持单端到差分转换、共模电平转换和差分 V nRG1 信号放大。与运算放大器类似，ADA4930-1/ADA4930-2具 R G1 V nRF1 R F1 inIN+ 有高输入阻抗和低输出阻抗。 + 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– V nIN ADA4930 V nOD 差分反馈控制差分输出电压。共模反馈控制共模输出电 内的任意值。内部共模反馈环路迫使输出共模电压等于 V nRG2 VOCM输入端的电压。 R G2 R F2 V nCM V nRF2 09209-050 V OCM 压。这种架构可以很容易地将输出共模电平设为规定范围 图43. 噪声模型 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 vnIN对应的输出电压为vnIN乘以噪声增益GN。 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 际输出共模电压与VOCM上的电压之差也可以假设为0。从 这两个假设出发，可以任意分析任何应用电路。 设置闭环增益 图42所示电路的差模增益由下式决定： VOUT , dm VIN , dm 其中反馈因子是 当反馈因子匹配时，RF1/RG1 = RF2/RG2，β1 = β2 = β，噪声增 益为 噪声电流与相同的均方值无关，其产生的输出电压等于噪 声电流乘以相应的反馈电阻。 R = F RG 其中每一侧的增益和反馈电阻RG和RF相等。 VOCM引脚的噪声电压密度为vnCM。当反馈网络的反馈因子 相同时(正如大多数情况)，由vnCM产生的输出噪声是共模 的，而VOCM产生的输出噪声为0。 四个电阻每个产生(4kTRxx)1/2的噪声。来自反馈电阻的噪 声直接出现在输出端，来自增益电阻的噪声乘以RF/RG后 出现在输出端。 总差分输出噪声密度vnOD是各输出噪声项的方和根。 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 输入噪声源 差分输入 反相输入 同相输入 VOCMVOCM输入 增益电阻RG1 增益电阻RG2 反馈电阻RF1 反馈电阻RF2 输入噪声 电压密度 vnIN inIN+ × (RF2) inIN− × (RF1) vnCM (4kTRG1)1/2 (4kTRG2)1/2 (4kTRF1)1/2 (4kTRF2)1/2 输入噪声项 vnIN inIN+ inIN− vnCM vnRG1 vnRG2 vnRF1 vnRF2 表12. 差分输入、直流耦合，VS = 5 V RF1, RF2 (Ω) 301 301 301 301 标称增益(dB) 0 6 10 14 RG1, RG2 (Ω) 301 150 95.3 60.4 RIN, dm (Ω) 602 300 190.6 120.4 表13. 以地为参考的单端输入、直流耦合，RS = 50 Ω，VS = 5 V 标称增益(dB) 0 6 10 14 1 RF1, RF2 (Ω) 301 301 301 301 RG1 (Ω) 142 63.4 33.2 10.2 RT (Ω) 64.2 84.5 1k 1.15 k 输出倍增因子 GN 1 1 0 RF1/RG1 RF2/RG2 1 1 RIN, cm (Ω) 190.67 95.06 53.54 17.5 差分输出噪声 电压密度项 vnOD1 = GN(vnIN) vnOD2 = (inIN+)(RF2) vnOD3 = (inIN−)(RF1) vnOD4 = 0 vnOD5 = (RF1/RG1)(4kTRG1)1/2 vnOD6 = (RF2/RG2)(4kTRG2)1/2 vnOD7 = (4kTRF1)1/2 vnOD8 = (4kTRF2)1/2 差分输出噪声密度(nV/√Hz) 4.9 6.2 7.8 10.1 RG2 (Ω)1 170 95 69.3 57.7 差分输出噪声密度(nV/√Hz) 5.9 7.8 9.3 10.4 RG2 = RG1 + (RS||RT). 额外的噪声。例如，如果β1 = 0.5，β2 = 0.25，则从VOCM到 表11总结了输入噪声源、倍增系数和折合到输出端噪声密 VO, dm的增益为0.67。如果VOCM引脚设为0.9 V，输出就会出 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 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 为(5 nV/√Hz)(0.67) = 3.35 nV/√Hz。在大多数应用中都不希 设置、相关电阻值、输入阻抗和输出噪声密度。 望看到这两种结果；因此，最好使用标称匹配的反馈因 子。 反馈网络失配的影响 前面提到，即使外部反馈网络(RF/RG)不匹配，内部共模反 馈环路仍然会强制输出保持平衡。每个输出端的信号幅度 保持相等，相位相差180°。输入到输出的差模增益变化与 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 降低，非常类似于使用常规运算放大器制成的四电阻差动 放大器。 这里对以上问题做一个实用的总结，1%容差的电阻会产 反馈的不匹配成比例，但输出平衡不受影响。 生约40 dB的输入CMRR(最差情况)，0.9 V VOCM输入会产生 从VOCM引脚到VO, dm的增益等于 9 mV的差模输出失调(最差情况)，这几乎不会影响VOCM噪 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，VOCM输入端的电压(包括噪声) 输入共模电压范围 不产生差分输出电压。当一个环路断开而另一个有100% 对于VS = 3.3 V，在ADA4930-1/ADA4930-2求和节点的输入 反馈时会出现极端情况；此时，从VOCM输入端到VO,dm的增 益是+2或−2，这取决于哪个环路是闭合的。在大多数应用 共模范围是0.3 V至1.5 V。为了避免非线性，在+IN和−IN 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，VOCM输入产生的输 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VOCM到VO,dm的增益项，并考虑 Rev. A | Page 18 of 28 ADA4930-1/ADA4930-2 RG最小值 对于非平衡单端输入信号(见图45)，输入阻抗为 由于ADA4930-1/ADA4930-2的宽带宽，单位增益下的RG值 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VOCM引脚通过内部分压器偏置到 高于−VS的总电源电压的3/10。VOCM引脚的输入阻抗为8.4 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。 R F1 对于需要对输出共模电平进行精确控制的情况，建议使用 +VS R IN, SE 外部源或电阻分压器，其中源电阻小于100 Ω。技术规格部 R G1 分列出的输出共模失调假设VOCM输入由一个低阻抗电压源 驱动。 V OCM ADA4930 RL V OUT, dm 也可以将VOCM输入连接到ADC的共模电压(VCM)输出；然 而，必须注意确保输出有足够的驱动能力。VOCM引脚的输 –VS 入阻抗约为10 kΩ。如果多个ADA4930-1/ADA4930-2器件共 R F2 用一个基准输出，建议使用缓冲器。 09209-052 R G2 图45. 非平衡(单端)输入的ADA4930-1/ADA4930-2 计算应用电路的输入阻抗 对于RG1 = RG2 = RG和RF1 = RF2 = RF的平衡系统，等式可简化 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(+DIN和−DIN)之 间的输入阻抗(RIN, dm)为：RIN, dm = 2 × RG。 F ADA4930 –DIN RG +VS 算放大器，因为一小部分差分输出电压在输入端表现为共 V OCM RG 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 +IN V OUT, dm –IN RF 模信号，从而部分增高了输入电阻RG1两端的电压。放大 09209-051 +DIN 图44. 针对平衡(差分)输入的ADA4930-1/ADA4930-2配置 器输入端的共模电压可以很容易确定，只要注意反相输入 端电压等于由电阻分压器分压的同相输出电压，该电阻分 压器由RF2和RG2组成。由于负压反馈，这个电压出现在两 个输入端，并与输入信号同相，因此会降低RG1上的有效 电压，部分增高RG1。 Rev. A | Page 19 of 28 ADA4930-1/ADA4930-2 4. 设RF1 = RF2 = RF以保持系统平衡。补偿由RTH引起的不平 单端输入的端接 本节说明将单端输入正确端接至ADA4930-1/ADA4930-2的 五个步骤。假设系统增益为1，RF1 = RF2 = 301 Ω，输入源具 有2 V p-p的开路输出电压，源电阻为50 Ω。图46显示的便 是这种电路。 • 将RTH添加至RG2，以保持增益电阻平衡，将RF1和RF2增 加至RF = 增益(RG + RTH)，以保持系统增益。 • 将RG2降低至RG2 = 以保持系统增益，以及将RG1降低至 1. 计算输入阻抗。 (RG2 − RTH)以保持增益电阻平衡。 β1 = β2 = 301/602 = 0.5 and RIN = 401.333 Ω 第一种补偿方法用于Diff Amp Calculator™工具。使用第 R F1 R IN 401.333Ω 二种补偿方法时，RG2 = 160.498 Ω和RG1 = 160.498 − 26.66 301Ω = 133.837 Ω。经过修改的电路如图49所示。 +VS RS R G1 50Ω 301Ω R F1 V OCM ADA4930 301Ω +VS R L V OUT, dm R G2 R TH R G1 26.661Ω 133.837Ω 301Ω –VS 09209-053 R F2 301Ω V TH 1.066V p-p V OCM ADA4930 160.498Ω 图46. 单端输入阻抗RIN –VS 2. 添加端接电阻，RT。为匹配50 Ω源电阻，添加RT。由于 R F2 RT||401.33 Ω = 50 Ω，RT = 57.116 Ω。 301Ω 图49. 具有匹配增益电阻的戴维宁等效器件 R F1 +VS RS VS 2V p-p 50Ω 图49展示了具有匹配反馈环路的易管理电路，可以轻松 301Ω R IN 50Ω 地对它进行评估。 R G1 RT 57.116Ω 5. 经过修改的增益电阻RG1改变输入阻抗。使用来自上一迭 301Ω V OCM V OUT, dm RL R G2 09209-056 VS 2V p-p 衡。有如下两种补偿方法： ADA4930 代的修改值RG1重复第1至第4步数次，直至RT值与上一 R L V OUT, dm R G2 迭代相同。三次额外迭代后，RG1变化小于0.1%。图50 301Ω 显示了具有最接近0.5%电阻值的最终电路。 –VS 09209-054 R F2 301Ω R F1 图47. 添加端接电阻RT 301Ω +VS 0.998V p-p RS 3. 将源端接电阻组合替换为戴维宁等效器件。源电阻RS和 端接电阻RT的戴维宁等效值为RTH = RS||RT = 26.66 Ω。源 电压的戴维宁等效值为 VS 2V p-p 50Ω RG RT 64.2Ω VP 142Ω V OCM R G2 ADA4930 RL V OUT, dm 1.990V p-p VN –VS R F2 RS 301Ω R TH RT 57.116Ω V TH 1.066V p-p 图50. 端接的单端转差分系统，G = 1 26.661Ω 09209-055 VS 2V p-p 50Ω 图48. 戴维宁等效电路 Rev. A | Page 20 of 28 09209-057 169Ω ADA4930-1/ADA4930-2 3. 要在VS = 3.3 V下达到0.3 V的最低额定输入共模电压要 端接单电源应用中的单端输入 当图50的应用电路为单电源供电时，放大器输入端的共模 电压VP和VN可能必须升高，以符合额定输入共模范围。 有两种方法：电源的直流偏置，如图51所示，或者在每个 输入与电源间连接电阻RCM，如图54所示。 使用直流偏置源执行输入共模调整 使用VCM = 1 V驱动1.8 V ADC时，3.3 V单电源可将ADA49301/ADA4930-2的功耗降至最低。图51所示的电路为图50的 求，请将VP和VN最小值设置为0.3 V。 4. 请记住，当VOP和VS处于最小值时，VP和VN也处于最小 值(因此VON处于最大值)。 设 VP min = VN min = 0.3 V, VOCM = VCM = 1 V, VTH min = −VTH/2 VON max = VOCM + VOUT, dm/4 and VOP min = VOCM − VOUT, dm/4 应用电路， 但本电路采用3.3 V单电源，而且电源添加了 将条件代入VP的节点公式，求解VDC-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 VDC-TH VDC-TH = 0.186 V 或者 将条件代入VN的节点公式，解VDC-TH 0.3 = VDC-TH + 0.361 × (1 − 1.99/4 − VDC-TH) 0.3 – 0.361 + 0.18 = 0.639 × VDC-TH VDC-TH = 0.186 V 5. 从戴维宁等效值转换VDC-TH，得出 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VOCM为1 V时，输入端0.33 V的额外直流 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VP或VN的节点公式。 图53. 具有直流源偏置的单电源应用电路 请记住，当ADA4930-1/ADA4930-2在其线性区域工作 时，VP和VN相等。因此，第2步的两个公式结果相等。 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. RCM，当VP min = 0.3 V和VIN min = −0.5 V时。RCM = 9933 Ω。 3. β1和β2的新值。β1 = 0.4925，β2 = 0.4925。 4. 输入阻抗如下： RIN-SE = 399.35 Ω。 5. RT、RTH和VTH。RT = 57.16 Ω，RTH = 26.67 Ω，且VTH = 1.067 V。 图54. 使用电阻的单电源偏置方案 定义β1 = RP/RF1且β2 = RN/RF2，其中RP = RG1||RCM||RF1且RN = RG2||RCM||RF2。 6. RG1和RG2的新值。RG2 = 160.55 Ω和RG1 = 133.88 Ω。 7. β1和β2的新值。β1 = 0.284，β2 = 0.317。 设RF1 = RF2 = RF以保持系统平衡，如图所示。 8. RCM的新值。RCM = 4759.63 Ω。 写出VP的节点公式，求解VP 9. 重复第3至第8步，直至RG1和RG2值随迭代保持恒定。四 次迭代后，最终电路如图55所示。 确定VP min。这是技术规格部分列出的最低输入共模电压。 对于3.3 V电源，VPmin = 0.3 V。 确定源输出端的最低输入电压VIN min。请记住，正确端接后， 源电压为开路值的½。因此，VIN min = −0.5 V。 针对RCM重新整理VP公式 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 09209-059 09209-058 1.30 0.80 图56. ADA4930-1 RF 和RG 附近的接地和电源层的露空 图57. 推荐的PCB热焊盘尺寸(毫米) 1.3 mm 0.8 mm TOP METAL GROUND PLANE 09209-060 POWER PLANE BOTTOM METAL 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59所示电路是驱动14位、80 MSPS ADC AD9255的ADA4930-1 示例，采用1.8 V单电源工作。ADC以差分方式驱动时可优化 性能，从而充分利用1.8 V电源提供的信号摆幅。ADA4930-1 执行单端转差分转换、共模电平转换和驱动信号的缓冲。 ADA4930-1配置为单端输入至差分输出，增益为2 V/V。 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 供50 Ω端接电阻。反相输入端附加的31.6 Ω(总共95 Ω)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。 VOCM引脚连接到AD9255的VCM输出，并将ADA4930-1的 输出共模设置为1 V。 请注意，必须给信号源添加直流偏置，并给反相侧上的增 益电阻添加戴维宁等效器件，以确保ADA4930-1输入始终 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 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 信号摆幅。ADA4930-2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。 88.5 Ω端接电阻与114.75 Ω的单端输入阻抗并联，为信号源 提供50 Ω端接电阻。反相输入端被提高了的增益电阻可平 衡50 Ω源电阻与驱动同相输入的端接电阻。 VOCM引脚连接到AD9640的CML输出，并将ADA4930-2的 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， 以保证符合ADA4930-2的输入共模范围。 对于1 V共模电压，每个ADA4930-2输出在0.501 V和1.498 V 保持在额定最低输入共模电压或更高电压。 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 间摆动，提供1.994 V p-p差分输出。 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 3.00 BSC SQ 0.60 MAX 0.45 EXPOSED PAD 9 0.50 BSC 0.30 0.23 0.18 4 0.25 MIN FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. 0.05 MAX 0.02 NOM SEATING PLANE 5 8 1.50 REF 0.80 MAX 0.65 TYP 12° MAX 1.00 0.85 0.80 *1.45 1.30 SQ 1.15 13 16 12 (BOTTOM VIEW) 1 2.75 BSC SQ TOP VIEW PIN 1 INDICATOR 0.20 REF 072208-A PIN 1 INDICATOR 0.50 0.40 0.30 *COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-VEED-2 EXCEPT FOR EXPOSED PAD DIMENSION. 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 4.00 SQ 3.90 0.60 MAX 0.60 MAX PIN 1 INDICATOR 3.75 BSC SQ 24 19 0.50 BSC 13 TOP VIEW 0.90 0.85 0.80 12° MAX SEATING PLANE 0.70 MAX 0.65 TYP 0.30 0.23 0.18 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.05 0.20 REF PIN 1 INDIC ATOR 2.44 2.34 SQ 2.24 EXPOSED PAD (BOTTOM VIEW) 0.50 0.40 0.30 1 6 12 7 0.20 MIN 2.50 BCS 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-220-VGGD-8 08-18-2010-A 18 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 ADA4930-1YCPZ-R2 ADA4930-1YCPZ-RL ADA4930-1YCPZ-R7 ADA4930-1YCP-EBZ ADA4930-2YCPZ-R2 ADA4930-2YCPZ-RL ADA4930-2YCPZ-R7 ADA4930-2YCP-EBZ 1 温度范围 -40℃至+105℃ -40℃至+105℃ -40℃至+105℃ -40℃至+105℃ -40℃至+105℃ -40℃至+105℃ 封装描述 16引脚 LFCSP_VQ 16引脚 LFCSP_VQ 16引脚 LFCSP_VQ 评估板 24引脚 LFCSP_VQ 24引脚 LFCSP_VQ 24引脚 LFCSP_VQ 评估板 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. A | Page 25 of 28 封装选项 CP-16-2 CP-16-2 CP-16-2 订购数量 250 5,000 1,500 CP-24-13 CP-24-13 CP-24-13 250 5,000 1,500 标识 H1G H1G H1G ADA4930-1/ADA4930-2 注释 Rev. A | Page 26 of 28 ADA4930-1/ADA4930-2 注释 Rev. A | Page 27 of 28 ADA4930-1/ADA4930-2 注释 ©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D09209sc-0-10/10(A) Rev. A | Page 28 of 28