超低失真差分ADC驱动器 ADA4937-1/ADA4937-2 -112 dBc HD2 (10 MHz) –FB 1 10 +OUT +FB 4 9 VOCM +VS 5 -84 dBc HD3 (100 MHz) 低输入电压噪声：2.2 nV/√Hz 图1. ADA4937-1 +IN1 –FB1 –VS1 –VS1 PD1 –OUT1 高速 −3 dB带宽：1.9 GHz (G = 1) 24 23 22 21 20 19 压摆率：6,000 V/μs(25%至75%) 快速过驱恢复：1 ns –IN1 +FB1 +VS1 +VS1 –FB2 +IN2 失调电压：0.5 mV(典型值) 外部可调增益 差分转差分或单端转差分操作 图2. ADA4937-2 ADC驱动器 –55 单端转差分转换器 –60 DISTORTION (dBc) –75 –80 –85 –90 –95 非常适合驱动分辨率最高16位、DC至100 MHz的高性能 ADC。可调输出共模电平使ADA4937-x能够与ADC的输入 –105 对于ADA4937-x，利用由4个电阻组成的简单外部反馈网络 –110 –115 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 06591-003 能抑制偶数阶谐波失真产物。 VS = 5.0V VS = 5.0V VS = 3.3V VS = 3.3V –70 –100 相匹配。内部共模反馈环路也可提供出色的输出平衡，并 HD2, HD3, HD2, HD3, –65 中频和基带增益模块 ADA4937-x是一款低噪声、超低失真、高速差分放大器， +OUT1 VOCM1 –VS2 –VS2 PD2 –OUT2 06591-002 应用 概述 ADA4937-2 18 17 16 15 14 13 –IN2 +FB2 +VS2 +VS2 VOCM2 +OUT2 单电源供电：3.3 V至5 V 线路驱动器 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 可调输出共模电压 差分缓冲器 06591-001 -91 dBc HD3 (70 MHz) 11 –OUT –IN 3 +VS 7 -102 dBc HD3 (10 MHz) 12 PD +IN 2 +VS 8 -77 dBc HD2 (100 MHz) ADA4937-1 +VS 6 -84 dBc HD2 (70 MHz) 14 –VS 16 –VS 15 –VS 极低谐波失真(HD) 13 –VS 功能框图 产品特性 图3. 谐波失真与频率的关系 便可轻松实现差分增益配置，反馈网络决定放大器的闭环 ADA4937-x采用3 mm × 3 mm、16引脚无铅LFCSP封装 增益。 (ADA4937-1，单通道)或4 mm × 4 mm、24引脚无铅LFCSP ADA4937-x采用ADI公司的专有硅-锗(SiGe)互补双极性工 封装（ADA4937-2，双通道）。引脚排列经过优化，有助 艺制造，可实现极低的失真水平，输入电压噪声仅为2.2 于PCB布局，并且使失真最小。ADA4937-x的额定工作温 nV/√Hz。低直流偏置和出色的动态性能使得ADA4937-x特 度范围为-40℃至+105℃汽车应用温度范围，电源电压范围 别适合各种数据采集与信号处理应用。 为3.3 V至5 V。 Rev. C 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. www.analog.com Tel: 781.329.4700 Fax: 781.461.3113 ©2007–2010 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。 ADA4937-1/ADA4937-2 目录 产品特性 ............................................................................................1 工作原理 ..........................................................................................18 应用.....................................................................................................1 分析应用电路 ............................................................................18 概述.....................................................................................................1 设置闭环增益 ............................................................................18 功能框图 ............................................................................................1 估算输出噪声电压 ..................................................................18 修订历史 ............................................................................................2 反馈网络失配的影响...............................................................19 技术规格 ............................................................................................3 计算应用电路的输入阻抗 ......................................................19 5 V电源 .........................................................................................3 单电源应用的输入共模电压范围.........................................20 3.3 V电源 ......................................................................................5 设置输出共模电压 ...................................................................20 绝对最大额定值...............................................................................7 掉电工作模式 ............................................................................20 热阻 ...............................................................................................7 布局布线、接地和旁路................................................................22 ESD警告........................................................................................7 高性能ADC驱动 ............................................................................23 引脚配置和功能描述 ......................................................................8 3.3 V电源 ....................................................................................25 典型工作特性 ...................................................................................9 外形尺寸 ..........................................................................................26 测试电路 ..........................................................................................16 订购指南.....................................................................................26 术语...................................................................................................17 修订历史 2010年3月—修订版B至修订版C 2007年11月—修订版0至修订版A 更改表2、电源参数 ........................................................................4 增加ADA4937-2 ........................................................................ 通篇 更改表4、电源参数 ........................................................................6 修改产品特性部分 ..........................................................................1 更改图43 ..........................................................................................15 更改技术规格 ...................................................................................3 增加掉电工作模式部分................................................................20 更改图4 .............................................................................................7 更改典型工作特性部分..................................................................9 2009年10月—修订版A至修订版B 插入图44 ..........................................................................................15 更改概述部分 ...................................................................................1 增加单端输入的端接部分 ...........................................................19 更改表1 ............................................................................................. 3 更改表10和11..................................................................................21 更改工作温度范围参数、表2.......................................................4 更改布局布线、接地和旁路部分 ..............................................22 更改表3 ..............................................................................................5 插入图59、图60和图61 ................................................................22 更改图4 ..............................................................................................7 更新外形尺寸 .................................................................................26 更改图5和图6 ...................................................................................8 更改订购指南 .................................................................................26 表7和表8增加EP行 ..........................................................................8 2007年5月—修订版0：初始版 增加图46、图47和图48，重新排序 .........................................15 更改表9 ............................................................................................18 更改单电源应用的输入共模电压范围部分.............................20 更改订购指南 .................................................................................26 Rev. C | Page 2 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 技术规格 5 V电源 除非另有说明，TA = 25°C，+VS = 5 V，−VS = 0 V，VOCM = +VS/2，RT = 61.9 Ω，RG = RF = 200 Ω，G = +1，RL, dm = 1 kΩ。除非 另有说明，所有规格适用于单端输入、差分输出。 ±DIN至±OUT性能 表1. 参数 动态性能 -3 dB小信号带宽 0.1 dB平坦度带宽 大信号带宽 压摆率 建立时间 过驱恢复时间 噪声/谐波性能 二次谐波 三次谐波 IMD 电压噪声(RTI) 输入电流噪声 噪声系数 串扰(ADA4937-2) 输入特性 失调电压 输入偏置电流 测试条件/注释 最小值 典型值 VOUT, dm = 0.1 V p-p VOUT, dm = 0.1 V p-p VOUT, dm = 2 V p-p VOUT, dm = 2 V p-p; 25%至75% VOUT, dm = 2 V p-p VIN = 0 V至1.5 V步进；G = 3.16 失真测试电路参见图51 VOUT, dm = 2 V p-p; 10 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 70 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 100 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 10 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 70 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 100 MHz f1 = 70 MHz; f2 = 70.1 MHz; VOUT, dm = 2 V p-p f = 100 kHz f = 100 kHz G = 4; RT = 136 Ω; RF = 200 Ω; RG = 37 Ω; f = 100 MHz f = 100 MHz VOS, dm = VOUT, dm/2; VDIN+ = VDIN− = 2.5 V TMIN至TMAX变化 TMIN至TMAX变化 输入失调电流 输入电阻 输入电容 输入共模电压 CMRR 输出特性 输出电压摆幅 线性输出电流 输出平衡误差 −2.5 −30 −2 差分 共模 / OUT, dm ; IN, cm IN, cm = ±1 V 最大值ΔVOUT；单端输出；RF = RG = 10 kΩ 每个放大器；RL, dm = 20 Ω；f = 10 MHz ΔVOUT, cm/ΔVOUT, dm；ΔVOUT, dm = 1 V；f = 10 MHz； 测试电路参见图50 Rev. C | Page 3 of 28 −69 最大值 单位 1900 200 1700 6000 7 <1 MHz MHz MHz V/µs ns ns −112 −84 −77 −102 −91 −84 −91 2.2 4 15 −72 dBc dBc dBc dBc dBc dBc dBc nV/√Hz pA/√Hz dB dB ±0.5 ±1 −21 0.01 +0.5 6 3 1 0.3 至 3.0 −80 0.9 +2.5 −10 +2 4.1 ±70 −61 mV µV/°C µA µA/°C µA MΩ MΩ pF V dB V mA dB ADA4937-1/ADA4937-2 VOCM至±OUT性能 表2. 参数 VOCM动态性能 -3 dB带宽 压摆率 输入电压噪声(RTI) VOCM输入特性 输入电压范围 输入电阻 输入失调电压 输入偏置电流 VOCM CMRR 增益 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 电源抑制比 掉电模式(PD) PD输入电压 关闭时间 开启时间 每个放大器的PD偏置电流 使能 关断 工作温度范围 测试条件/注释 最小值 典型值 440 1150 7.5 VIN = 1.5 V to 3.5 V; 25%至75% f = 100 kHz 1.2 8 VOS, cm = VOUT, cm; VDIN+ = VDIN− = +VS/2 ∆V OUT, dm/∆V OCM; ∆VOCM = ±1 V ∆V OUT, cm/∆V OCM; ∆V OCM = ±1 V 使能 TMIN至TMAX变化 关断 ∆V OUT, dm/∆V S; ∆V S = 1 V 最大值 单位 −70 0.97 3.0 38.0 0.02 −70 10 2 0.5 −75 0.98 39.5 17 0.3 −90 MHz V/µs nV/√Hz 3.8 12 7.1 1.00 5.25 42.0 0.5 ≤1 ≥2 1 200 关断 使能 PD = 5 V PD = 0 V 10 −300 −40 Rev. C | Page 4 of 28 30 −200 V kΩ mV µA dB V/V V mA µA/°C mA dB V V µs ns 50 −150 µA µA +105 °C ADA4937-1/ADA4937-2 3.3 V电源 除非另有说明，TA = 25°C，+VS = 3.3 V，−VS = 0 V，VOCM = +VS/2，RT = 61.9 Ω，RG = RF = 200 Ω，G = 1，RL, dm = 1 kΩ。除非 另有说明，所有规格适用于单端输入、差分输出。 ±DIN至±OUT性能 表3. 参数 动态性能 -3 dB小信号带宽 0.1 dB平坦度带宽 大信号带宽 压摆率 建立时间 过驱恢复时间 噪声/谐波性能 二次谐波 三次谐波 IMD 电压噪声(RTI) 输入电流噪声 噪声系数 串扰(ADA4937-2) 输入特性 失调电压 测试条件/注释 最小值 典型值 VOUT, dm = 0.1 V p-p VOUT, dm = 0.1 V p-p VOUT, dm = 2 V p-p VOUT, dm = 2 V p-p; 25%至75% VOUT, dm = 2 V p-p VIN = 0 V至1.5 V步进；G = 3.16 1800 200 1300 4000 7 <1 MHz MHz MHz V/µs ns ns 失真测试电路参见图51 VOUT, dm = 2 V p-p; 10 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 70 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 100 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 10 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 70 MHz VOUT, dm = 2 V p-p; 100 MHz f1 = 70 MHz; f2 = 70.1 MHz; VOUT, dm = 2 V p-p f = 100 kHz f = 100 kHz G = 4; RT = 136 Ω; RF = 200 Ω; RG = 37 Ω; f = 100 MHz f = 100 MHz −113 −85 −77 −95 −77 −71 −87 2.2 4 15 −72 dBc dBc dBc dBc dBc dBc dBc nV/√Hz pA/√Hz dB dB VOS, dm = VOUT, dm/2; VDIN+ = VDIN− = +VS/2 TMIN至TMAX变化 输入偏置电流 输入电阻 输入电容 输入共模电压 CMRR 输出特性 输出电压摆幅 线性输出电流 输出平衡误差 最大值 单位 −2.5 −50 TMIN至TMAX变化 差分 共模 / OUT, dm ; IN, cm IN, cm = ±1 V 最大值ΔVOUT；单端输出；RF = RG = 10 kΩ 每个放大器；RL, dm = 20 Ω；f = 10 MHz ΔVOUT, cm/ΔVOUT, dm；ΔVOUT, dm = 1 V；f = 10 MHz； 测试电路参见图50 Rev. C | Page 5 of 28 −67 ±0.5 ±1 −20 0.01 6 3 1 0.3 至 1.2 −80 0.8 +2.5 −10 2.5 ±47 −61 mV µV/°C µA µA/°C MΩ MΩ pF V dB V mA dB ADA4937-1/ADA4937-2 VOCM至±OUT性能 表4. 参数 VOCM动态性能 -3 dB带宽 压摆率 输入电压噪声(RTI) VOCM输入特性 输入电压范围 输入电阻 输入失调电压 输入偏置电流 VOCM CMRR 增益 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 电源抑制比 掉电模式(PD) PD输入电压 关闭时间 开启时间 每个放大器的PD偏置电流 使能 关断 工作温度范围 测试条件/注释 最小值 典型值 440 900 7.5 VIN = 0.9 V 至 2.4 V; 25% 至 75% f = 100 kHz 1.2 VOS, cm = VOUT, cm; VDIN+ = VDIN− = 1.67 V / / ; ; OUT, dm OCM OCM OUT, cm OCM OCM 使能 TMIN至TMAX变化 关断 OUT, dm/ S; = ±1 V = ±1 V −70 0.97 3.0 36 S=1V 最大值 单位 0.02 −70 MHz V/µs nV/√Hz 2.1 10 2 0.5 −75 0.98 38 17 0.2 −90 7.1 1.00 5.25 40 0.5 ≤1 ≥2 1 200 关断 使能 PD = 3.3 V PD = 0 V 10 −200 −40 Rev. C | Page 6 of 28 20 −120 V kΩ mV µA dB V/V V mA µA/°C mA dB V V µs ns 30 −100 µA µA +105 °C ADA4937-1/ADA4937-2 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5. 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 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其它 超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器件 能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响 器件的可靠性。 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、地和电 源层，同样可降低θJA。 图4显示在JEDEC标准4层板上，ADA4937-1单通道16引脚 LFCSP (95℃/W)和ADA4937-2双通道24引脚LFCSP (67°C/W) 两种封装的最大安全功耗与环境温度的关系。 3.5 2s2p电路板上，如EIA/JESD 51-7所述。 表6. 热阻 封装类型 16引脚LFCSP(裸露焊盘) 24引脚LFCSP(裸露焊盘) θJA 95 67 单位 °C/W °C/W 最大功耗 ADA4937-x封装内的最大安全功耗受限于相应的芯片结温 3.0 2.5 1.5 ADA4937-1 1.0 0.5 0 –40 –30 –20 –10 0 (TJ)的升高情况。达到玻璃化转变温度150°C左右时，塑料 ADA4937-x的参数性能。长时间超过150°C的结温会导致芯 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 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产生的应力，从而永久性地转变 ADA4937-2 2.0 06591-004 θJA 的测量条件是将器件(包括裸露焊盘)焊接到高导热性 MAXIMUM POWER DISSIPATION (W) 热阻 图4. 4层板最大功耗与温度的关系 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. C | Page 7 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 +IN1 –FB1 –VS1 –VS1 PD1 –OUT1 24 23 22 21 20 19 11 –OUT –IN 3 TOP VIEW (Not to Scale) 10 +OUT 9 VOCM PIN 1 INDICATOR ADA4937-2 TOP VIEW (Not to Scale) +OUT1 VOCM1 –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6. ADA4937-2引脚配置 图5. ADA4937-1引脚配置 表7. ADA4937-1引脚功能描述 表8. ADA4937-2引脚功能描述 引脚编号 1 2 3 4 5至8 9 10 11 12 13 至 16 EP 引脚编号 引脚名称 1 −IN1 2 +FB1 3, 4 +VS1 5 −FB2 6 +IN2 7 −IN2 8 +FB2 9, 10 +VS2 11 VOCM2 12 +OUT2 13 −OUT2 14 PD2 15, 16 −VS2 17 VOCM1 18 +OUT1 19 −OUT1 20 PD1 21, 22 −VS1 23 −FB1 24 +IN1 EP 引脚名称 −FB +IN −IN +FB +VS VOCM +OUT −OUT PD −VS 18 17 16 15 14 13 –IN2 +FB2 +VS2 +VS2 VOCM2 +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. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 +VS 8 +VS 5 +VS 7 ADA4937-1 +VS 6 +IN 2 +FB 4 –IN1 +FB1 +VS1 +VS1 –FB2 +IN2 12 PD 06591-006 PIN 1 INDICATOR 06591-005 14 –VS 13 –VS 16 –VS –FB 1 15 –VS 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PCB上的导热电源层。 Rev. C | Page 8 of 28 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上的导热 电源层。 ADA4937-1/ADA4937-2 典型工作特性 除非另有说明，TA = 25°C，+VS = 5 V，−VS = 0 V，VOUT, dm = 2 V p-p，VOCM = +VS/2，RT = 61.9 Ω，RG = RF = 200 Ω，G = 1， RL, dm = 1 kΩ。测试设置电路参见图49。 6 0 –3 –6 –9 –12 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 0 –3 –6 –9 –12 –15 G = +1, RF = 200Ω G = +2, RF = 402Ω G = +5, RF = 402Ω 1 VS = 3.3V VS = 5.0V 3 CLOSED-LOOP GAIN (dB) –3 –6 –9 0 –3 –6 –9 –12 –12 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –15 06591-008 1 1 1000 +105°C +25°C –40°C CLOSED-LOOP GAIN (dB) 3 –3 –6 –9 0 –3 –6 –9 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 –12 06591-009 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 6 0 –12 1000 图11. 不同电源下的大信号频率响应 +105°C +25°C –40°C 3 100 FREQUENCY (MHz) 图8. 不同电源下的小信号频率响应，VOUT, dm = 100 mV p-p 6 10 06591-011 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 6 VS = 5.0V 0 –15 1000 图10. 不同增益下的大信号频率响应 VS = 3.3V 3 100 FREQUENCY (MHz) 图7. 不同增益下的小信号频率响应，VOUT, dm = 100 mV p-p 6 10 06591-012 –15 G = +1, RF = 200Ω G = +2, RF = 402Ω G = +5, RF = 402Ω 3 06591-076 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 3 06591-075 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 6 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 图9. 不同温度下的小信号频率响应，VOUT, dm = 100 mV p-p Rev. C | Page 9 of 28 图12. 不同温度下的大信号频率响应 ADA4937-1/ADA4937-2 6 6 RL = 1kΩ RL = 100Ω RL = 200Ω 3 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 0 –3 –6 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –9 06591-013 –9 –3 1 6 –3 –6 –9 –12 VS = 3.3V, G = +1, VS = 3.3V, G = +2, VS = 3.3V, G = +5, 1 10 RF = 200Ω RF = 402Ω RF = 402Ω 100 1000 3 0 –3 –6 –9 –12 –15 VS = 3.3V, G = +1, VS = 3.3V, G = +2, VS = 3.3V, G = +5, 1 RF = 200Ω RF = 402Ω RF = 402Ω 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 图14. 不同增益下的小信号频率响应， VS = 3.3 V，VOUT, dm = 100 mV p-p 06591-079 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 0 06591-077 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 3 FREQUENCY (MHz) 图17. 不同增益下的大信号频率响应，VS = 3.3 V 6 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 6 3 0 –3 –6 –9 –12 G = +1, RF = 348Ω G = +2, RF = 348Ω G = +5, RF = 348Ω 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 06591-078 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 1000 图16. 不同负载下的大信号频率响应 6 –15 100 FREQUENCY (MHz) 图13. 不同负载下的小信号频率响应，VOUT, dm = 100 mV p-p –15 10 06591-016 –6 0 图15. 不同增益下的小信号频率响应， VOUT, dm = 100 mV p-p，RF = 348 Ω 3 0 –3 –6 –9 –12 –15 G = +1, RF = 348Ω G = +2, RF = 348Ω G = +5, RF = 348Ω 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 图18. 不同增益下的大信号频率响应，RF = 348 Ω Rev. C | Page 10 of 28 06591-080 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 3 RL = 1kΩ RL = 100Ω RL = 200Ω ADA4937-1/ADA4937-2 –50 VOCM = 1.0V VOCM = 2.5V VOCM = 3.9V 0 HD2, HD3, HD2, HD3, –60 DISTORTION (dBc) VOCM CLOSED-LOOP GAIN (dB) 3 –3 –6 G G G G = +1, = +1, = +2, = +2, RF = 200Ω RF = 200Ω RF = 402Ω RF = 402Ω –70 –80 –90 –100 –9 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –120 06591-019 1 图19. 不同VOCM 下的小信号频率响应 HD2, HD3, HD2, HD3, DISTORTION (dBc) –60 RL = 1kΩ RL = 1kΩ RL = 200Ω RL = 200Ω –70 –80 –90 –100 –110 –120 1 10 100 1000 06591-020 HD2, HD3, HD2, HD3, –60 –65 –50 VS = 5.0V VS = 5.0V VS = 3.3V VS = 3.3V –60 –70 –75 –80 –85 –90 100 图23. 谐波失真与频率和负载的关系 DISTORTION (dBc) –70 10 FREQUENCY (MHz) 图20. 不同负载下的0.1 dB平坦度响应 –55 1 –95 HD2, HD3, HD2, HD3, VS = 3.3V VS = 3.3V VS = 5.0V VS = 5.0V –80 –90 –100 –110 –100 –120 –105 –115 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 06591-021 –110 图21. 谐波失真与频率和电源电压的关系 –130 –1 4 3 VOUT (V) 图24. 谐波失真与VOUT 和电源电压的关系 Rev. C | Page 11 of 28 2 7 06591-024 GAIN (dB) RL = 1kΩ, ADA4937-1 RL = 100Ω, ADA4937-1 RL = 1kΩ, ADA4937-2 RL = 100Ω, ADA4937-2 FREQUENCY (MHz) DISTORTION (dBc) 100 图22. 谐波失真与频率和增益的关系 –50 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 –0.1 –0.2 –0.3 –0.4 –0.5 10 FREQUENCY (MHz) 06591-023 –12 06591-022 –110 1 6 0 5 ADA4937-1/ADA4937-2 –30 HD2, HD3, HD2, HD3, –40 –20 –60 DISTORTION (dBc) DISTORTION (dBc) –50 0 f = 10MHz f = 10MHz f = 75MHz f = 75MHz –70 –80 –90 –40 –60 –80 –100 –100 2.5 3.0 3.5 4.0 VOCM (V) –120 69.4 69.6 HD2, HD3, HD2, HD3, –50 70.0 70.2 70.4 70.6 1000 1000 FREQUENCY (MHz) 图28. 70 MHz交调失真 图25. 谐波失真与VOCM 和频率的关系 –40 69.8 06591-028 2.0 06591-029 1.5 06591-025 –120 1.0 06591-068 –110 –30 f = 30MHz f = 30MHz f = 75MHz f = 75MHz RL = 200Ω CMRR (dB) DISTORTION (dBc) –40 –60 –70 –50 –80 –60 –90 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 VOCM (V) 2.0 –70 06591-026 –100 1.1 1 HD2, HD3, HD2, HD3, –60 图4. 4层板最大功耗与温度的关系 –10 1V p-p 1V p-p 2V p-p 2V p-p RL = 200Ω –20 OUTPUT BALANCE (dB) –70 –80 –90 –100 –110 –30 –40 –50 –120 –130 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 06591-027 DISTORTION (dBc) 100 FREQUENCY (MHz) 图26. 谐波失真与VOCM 和频率的关系，VS = 3.3 V –50 10 图27. 谐波失真与频率和VOUT 的关系，VS = 3.3 V –60 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 图30. 输出平衡与频率的关系 Rev. C | Page 12 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 –30 28 VOUT, dm PSRR, VS = 3.3V VOUT, dm PSRR, VS = 5.0V –40 G = +1 G = +2 G = +4 26 24 NOISE FIGURE (dB) PSRR (dB) –50 –60 –70 –80 22 20 18 16 14 –90 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 10 10 100 FREQUENCY (MHz) 图31. PSRR与频率的关系，RL = 200 Ω 0 图34. 噪声系数与频率的关系 5 S11 S22 –5 3 –15 2 –20 –25 VOLTAGE (V) –30 –35 –40 –45 1 0 –1 –2 –50 –3 –55 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –5 06591-032 1 TIME (4ns/DIV) 图32. 回损(S11, S22)与频率的关系 –55 图35. 过驱恢复时间(脉冲输入) 5 SFDR, RL = 1kΩ SFDR, RL = 200Ω –60 3 –70 SIGNAL LEVEL (V) –75 –80 –85 –90 –95 –100 2 1 0 –1 –2 –3 –105 –4 –110 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 06591-033 DISTORTION (dBc) VIN × 3 VOUT, dm 4 –65 –115 06591-069 –4 –60 图33. 无杂散动态范围与频率和负载的关系 –5 +VS = +2.5V –VS = –2.5V 0 100 200 300 400 500 TIME (ns) 图36. 过驱幅度特性(三角波输入) Rev. C | Page 13 of 28 600 06591-070 S-PARAMETERS (dB) VIN × 3.16 VOUT, dm 4 –10 –65 06591-034 1 06591-031 –100 12 60 60 55 55 50 50 45 45 SUPPLY CURRENT (mA) 40 35 +105°C 30 +25°C 25 20 +55°C 0°C 15 –40°C 10 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 15 +55°C –40°C 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 POWER-DOWN VOLTAGE (V) 图40. 不同温度下电源电流与PD的关系，VS = 3.3 V 3.5 +VS = +2.5V –VS = –2.5V VOCM = 0V 0.15 3.0 2.5 VOUT, dm = 4V p-p VOUT, dm = 2V p-p +VS = +2.5V –VS = –2.5V VOCM = 0V 2.0 0.10 1.5 0.05 VOLTAGE (V) 0 –0.05 1.0 0.5 0 –0.5 –1.0 –1.5 –0.10 –2.0 –2.5 –0.15 06591-071 –3.0 TIME (1ns/DIV) –3.5 图38. 小信号脉冲响应 TIME (1ns/DIV) 图41. 大信号脉冲响应 4.00 2.60 VS = +5V G=1 RL, dm = 1kΩ 2.58 06591-074 VOLTAGE (V) 0°C 20 0 1.0 0.20 VS = +5V G=1 RL, dm = 1kΩ 3.75 3.50 2.56 OUTPUT VOLTAGE (V) 3.25 2.54 2.52 2.50 2.48 2.46 2.44 3.00 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 2.42 1.25 TIME (2ns/DIV) 06591-072 OUTPUT VOLTAGE (V) +105°C 25 06591-040 1.2 06591-037 1.1 图37. 不同温度下电源电流与PD的关系 2.40 +25°C 30 5 POWER-DOWN VOLTAGE (V) –0.20 35 10 5 0 1.0 40 图39. 小信号VOCM 脉冲响应 1.00 TIME (2ns/DIV) 图42. 大信号VOCM 脉冲响应 Rev. C | Page 14 of 28 06591-073 SUPPLY CURRENT (mA) ADA4937-1/ADA4937-2 ADA4937-1/ADA4937-2 10 10 G=1 9 8 ) POWER-DOWN PULSE 6 IMPEDANCE ( AMPLITUDE (V) 7 5 4 1 3 OUTPUT 2 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0.1 0.01 0.1 1 TIME (ms) 10 100 1k FREQUENCY (MHz) 图43. PD响应与时间的关系 图46. 闭环输出阻抗 2 –40 1.0 –50 VIN INPUT2, OUTPUT1 –60 0.5 1 –70 SETTLING ERROR –80 0 0.1 0 –0.1 –1 –0.5 VIN (V) CROSSTALK (dB) 06591-146 –0.5 –90 –100 INPUT1, OUTPUT2 –110 SETTLING ERROR (%) 0 –1.0 06591-043 1 –120 100 1000 FREQUENCY (MHz) –1.0 –2 TIME (1ns/DIV) 图47. 0.1%建立时间 图44. ADA4937-2串扰与频率的关系 OPEN-LOOP GAIN (dB) 70 10 50 60 PHASE 50 GAIN 0 –50 40 30 –100 20 –150 10 –200 0 –250 –10 1 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 1M 10M 06591-045 INPUT VOLTAGE NOISE (nV/ Hz) 100 –20 1 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 图48. 开环增益和相位与频率的关系 图45. 电压频谱噪声密度，RTI Rev. C | Page 15 of 28 OPEN-LOOP PHASE (Degrees) 10 1G –300 10G 06591-401 1 06591-044 –140 0.3 06591-147 –130 ADA4937-1/ADA4937-2 测试电路 200Ω 5V 50Ω VIN 200Ω VOCM 61.9Ω ADA4937 1kΩ 200Ω 06591-046 27.5Ω 200Ω 图49. 等效基本测试电路 200Ω 5V 50Ω VIN 200Ω 50Ω VOCM 61.9Ω ADA4937 200Ω 50Ω 06591-047 27.5Ω 200Ω 图50. 输出平衡的测试电路 200Ω 5V VIN FILTER 61.9Ω 0.1µF 412Ω 200Ω VOCM FILTER ADA4937 0.1µF 412Ω 200Ω 27.5Ω 200Ω 图51. 失真测量的测试电路 Rev. C | Page 16 of 28 06591-048 50Ω ADA4937-1/ADA4937-2 术语 共模电压 –FB RG 共模电压指两个节点电压的平均值。输出共模电压定义为 RF +IN VOCM –DIN –OUT ADA4937 RG R F –IN +FB +OUT VOUT, cm = (V+OUT + V−OUT)/2 RL, dm VOUT, dm 输出平衡 06591-049 +DIN 输出平衡衡量差分信号的幅度相等的程度和相位相反的程 度。确定输出平衡的最简单方法是在差分电压节点之间放 图52. 电路定义 差分电压 置一个匹配良好的电阻分压器，并将分压器中点的信号幅 差分电压指两个节点电压之差。例如，输出差分电压(亦称 度与差分信号的幅度进行比较(见图50)。根据这种定义， 输出差模电压)定义为： 输出平衡等于输出共模电压的幅度除以输出差模电压的幅 度。 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. C | Page 17 of 28 Output Balance Error = VOUT , cm VOUT , dm ADA4937-1/ADA4937-2 工作原理 ADA4937-x与常规运算放大器不同，它有两个电压反向的 输出。与运算放大器类似，它通过开环增益和负反馈强制 设置闭环增益 图52所示电路的差模增益可由下式决定： 这些输出达到所期望的电压。ADA4937-x很像标准电压反 VOUT , dm 馈型运算放大器，更容易实现单端到差分转换、共模电平 转 换 和 差 分 信 号 放 大 。 另 外 与 运 算 放 大 器 类 似 ，, VIN , dm = RF RG ADA4937-x具有高输入阻抗和低输出阻抗。 假定各端的输入电阻(RG)和反馈电阻(RF)相等。 两个反馈环路控制差分和共模输出电压。外部电阻设定的 估算输出噪声电压 差分反馈环路只控制差分输出电压。共模反馈环路仅控制 ADA4937-x的差分输出噪声可以用图53中的噪声模型估 共模输出电压。这种架构可以很容易地将输出共模电平设 算。折合到输入端的噪声电压密度vnIN以差分输入建模， 为任意值。内部共模反馈强制其等于VOCM输入上施加的电 噪声电流inIN−和inIN+出现在每个输入与地之间。假定噪声电 压，而不影响差分输出电压。 流相等，并在增益和反馈电阻的并联组合上产生电压。vn, cm ADA4937-x的架构使得输出可以在很宽的频率范围内保持 是 VOCM引 脚 上 的 噪 声 电 压 密 度 。 四 个 电 阻 每 个 产 生 高度平衡，而不需要严格匹配的外部元件。共模反馈环路 (4kTRx)1/2的噪声。 强制输出共模电压中的信号分量清零，结果得到近乎完美 表9总结了输入噪声源、倍增系数和折合到输出端噪声密 的平衡差分输出，幅度完全相等，相位相差180°。 度项。 VnRG1 应用电路分析 ADA4937-x使用开环增益和负反馈来强制设定其差分和共 RG1 VnRF1 RF1 inIN+ 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52)。在多 inIN– VnIN ADA4937 VnOD 数应用中，可以假设此电压为0。同样，实际输出共模电 发，可以分析任意应用电路。 VnRG2 RG2 RF2 VnCM VnRF2 06591-050 VOCM 压与VOCM上的电压之差也可以假设为零。从这两个假设出 图53. ADA4937-x噪声模型 表9. 输出噪声电压密度计算 输入噪声源 输入噪声项 输入噪声电压密度 输出倍增因子 输出噪声电压密度项 差分输入 反相输入 同相输入 VOCM输入 增益电阻RG1 增益电阻RG2 反馈电阻RF1 反馈电阻RF2 vnIN inIN− inIN+ vn, cm vnRG1 vnRG2 vnRF1 vnRF2 vnIN inIN− × (RG2||RF2) inIN+ × (RG1||RF1) vn, cm (4kTRG1)1/2 (4kTRG2)1/2 (4kTRF1)1/2 (4kTRF2)1/2 GN GN GN GN(β1 − β2) GN(1 − β1) GN(1 − β2) 1 1 vnO1 = GN(vnIN) vnO2 = GN[inIN− × (RG2||RF2)] vnO3 = GN[inIN+ × (RG1||RF1)] vnO4 = GN(β1 − β2)(vn, cm) vnO5 = GN(1 − β1)(4kTRG1)1/2 vnO6 = GN(1 − β2)(4kTRG2)1/2 vnO7 = (4kTRF1)1/2 vnO8 = (4kTRF2)1/2 Rev. C | Page 18 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 与常规运算放大器类似，可通过用折合到输入端(+IN和 −IN)的误差项乘以合适的输出因子来估算输出噪声电压密 度，其中： 是电路噪声增益。 和 是反馈因子。 图54. 针对平衡(差分)输入的ADA4937-x配置 当RF1/RG1 = RF2/RG2时，β1 = β2 = β，噪声增益为 对于非平衡单端输入信号(见图55)，输入阻抗为 注意，此时VOCM的输出噪声为零。总差分输出噪声密度 vnOD是各输出噪声项的方和根。 反馈网络失配的影响 如前面设置闭环增益部分所述，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反馈的不匹配成比例，但输出平衡不 受影响。 图55. 针对非平衡(单端)输入的ADA4937-x配置 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 算放大器，因为一小部分差分输出电压在输入端表现为共 除了VOCM的噪声贡献外，外部电阻的比例匹配误差会导致 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。 模信号，从而部分增高了输入增益电阻RG两端的电压。 单端输入的端接 本节将探讨正确地将单端输入端接到ADA4937-x的方法。 而且，如果输入和输出共模电压的直流电平不同，匹配误 差会导致一个细小的差模输出失调电压。对于G = 1，具有 一个地基准输入信号且输出共模电平设定为2.5 V的情况， 通过源电阻为50 Ω的2 V输入源为例来说明必须遵守的四个 简单步骤。 1. 输入阻抗根据下式计算： 如果使用1%容差电阻，则可产生高达25 mV的输出失调 (1%共模电平差)。，1%容差的电阻将导致一个约40 dB的 输入CMRR(最差情况)、25 mV的差模输出失调(最差情况， 2.5 V电平转换)，但不会对输出平衡误差造成明显恶化。 计算应用电路的输入阻抗 电路的有效输入阻抗取决于放大器是由单端信号源驱动， 还是由差分信号源驱动。对于平衡差分输入信号(如图54所 示)，两个输入端(+DIN和−DIN)之间的输入阻抗(RIN,dm)为： RIN, dm = 2 × RG。 图56. 单端输入阻抗RIN Rev. C | Page 19 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 2. 若源端接电阻为50Ω，则用公式RT||RIN = 50 Ω计算端接 电阻(RT)，使得RT等于61.9 Ω。 图60. 完整的单端转差分系统 单电源应用中的输入共模电压范围 ADA4937-x针对以电平转换、以地为基准的输入信号进行 图57. 添加端接电阻RT 3. 为了补偿增益电阻的不平衡性，需要添加一个校正电阻 (RTS)，并使其与反相输入增益电阻RG相串联。RTS等于 源电阻RS||RT的戴维宁等效值。 优化。因此，输入共模范围的中心从电源电压中间值向下 偏移约1 V。对于5 V单电源供电，放大器求和节点上的输 入共模范围为0.3 V至3.0 V，对于3.3 V电源为0.3 V至1.2 V。 为了避免输出端箝位，在+IN和−IN端的电压摆幅必须符合 该范围。 设置输出共模电压 ADA4937-x的VOCM引脚采用内部偏置，偏置电压约等于电 源电压中间值[(+VS) + (−VS)]/2。使用该内部偏置得到的输 图58. 计算戴维宁等效值 RTS = RTH = RS||RT = 27.4 Ω。注意，VTH不等于VS/2；但是， 如果该端接电阻不受放大器电路的影响，则VTH等于VS/2。 出共模电压与预期值的偏差在100 mV之内。 对于需要对输出共模电平进行更加精确控制的情况，建议 使用外部源或电阻分压器(10 kΩ或更大电阻)。表2和表4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。 也可以将VOCM输入连接到ADC的共模电平(CML)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 入阻抗约为10 kΩ。如果多个ADA4937-x器件共用一个基准 输出，建议使用缓冲器。 表10和表11列出了几个常用增益设置、相关电阻值、输入 阻抗和输出噪声密度值，适合平衡及非平衡输入配置。 图59. 平衡增益电阻RG 掉电工作模式 4. 计算反馈电阻以调整输出电压。 a. 若要使输出电压VOUT = 1 V，必须用以下公式计算RF： ADA4937-x掉电引脚采用内部25 kΩ上拉电阻拉高到正电源 电压(+VS)。这样可以确保ADA4937-x在不连接掉电引脚 (浮动)的情况下开启。施加≤1 V的电压可关闭ADA4937-x。 b. 若要使VO = VS = 2 V以弥补输入端接电阻导致的损失， RF应为 Rev. C | Page 20 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 表10. 以地为参考的差分输入、直流耦合、1 kΩ负载；参见图54 标称增益(dB) 0 6 10 14 F (Ω) 200 402 402 402 RG (Ω) 200 200 127 80.6 RIN, dm 400 400 254 161 差分输出噪声密度(nV/√Hz) 5.8 9.6 12.1 16.2 表11. 以地为参考的单端输入、直流耦合，RS = 50 Ω，RL = 1 kΩ；参见图55 标称增益(dB) 0 6 10 14 1 (Ω) 200 402 402 402 F RG1 (Ω) 200 200 127 80.6 RT (Ω) 61.9 60.4 66.5 76.8 RIN, cm (Ω) 267 301 205 138 RG2 (Ω)1 226 228 155 111 RG2 = RG1 + (RS||RT) Rev. C | Page 21 of 28 差分输出噪声密度(nV/√Hz) 5.5 8.6 10.1 12.2 ADA4937-1/ADA4937-2 布局布线、接地和旁路 ADA4937-x作为高速器件，对其所工作的PCB环境非常敏 在尽可能靠近器件处将电源引脚直接旁路到附近的接地 感。要实现其优异的性能，必须注意高速PCB设计的细 层。应使用高频陶瓷芯片电容。每个电源推荐使用两个并 节。本部分给出了解决ADA4937-1设计问题的详细示例。 联旁路电容(1000 pF和0.1 μF)，1000 pF电容应离器件更 第一个要求是实心地层应尽可能覆盖ADA4937-1所在的电 近；在较远的地方，用10 μF钽电容在每个电源到地之间提 路板区域。然而，反馈电阻(RF)、输入增益电阻(RG)和输入 供低频旁路。 求和节点(引脚2和引脚3)附近的区域都不能有接地层和电 信号路径应该短而直接，避免寄生效应。在互补信号存在 源层(见图61)。在这些节点处清除接地和电源层可以将杂 的地方，对称布局可提高平衡性能。当差分信号经过较长 散电容降到最低，防止高频时放大器响应发生峰化现象。 路径时，要保持PCB走线相互靠近，将差分线路缠绕在一 起，尽量降低环路面积。这样做可以降低辐射能量，并使 热阻θJA的测量条件是将器件(包括裸露焊盘)焊接到高导热 电路不容易受干扰影响。 性4层电路板上，如EIA/JESD 51-7所述。 1.30 0.80 06591-086 06591-087 1.30 0.80 图62. 推荐的PCB热焊盘尺寸(mm) 图61. RF和RG附近的接地和电源层的露空 1.30 TOP METAL GROUND PLANE 0.30 PLATED VIA HOLE 06591-088 POWER PLANE BOTTOM METAL 图63. 散热过孔连接到埋入式接地层的4层PCB横截面(尺寸单位：mm) Rev. C | Page 22 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 高性能ADC驱动 ADA4937-x非常适合宽带IF应用。图64中的电路显示用于 该信号发生器具有以接地电压为基准的对称双极性输出 驱动14位、105 MSPS ADC AD9445的ADA4937-1的前端连 端。ADA4937-x的VOCM引脚悬空，因此内部分压器会将输 接 。 采 用 差 分 驱 动 时 ， AD9445能 够 实 现 最 佳 性 能 。 出共模电压设置为电源电压中间值；共模电压的一半被反 ADA4937-x可以实现单端到差分转换和缓-冲驱动信号等功 馈至求和节点，从而将−IN和+IN偏置为1.25 V。对于2.5 V 能，且不需要使用变压器来驱动ADC。 共模电压，每个ADA4937-x输出在2.0 V和3.0 V间摆动，提 供2 V p-p差分输出。 ADA4937-x采用5 V单电源供电，并针对单端输入转差分输 出配置单位增益。61.9 Ω端接电阻与267 Ω的单端输入阻抗 放大器的输出端通过一个截止频率为100 MHz的二阶低通 并联，为信号源提供50 Ω端接电阻。反相输入端附加的26 Ω 滤波器交流耦合至ADC，这可降低放大器的噪声带宽，并 (总共226 Ω)电阻可平衡50 Ω信号源与驱动同相输入的端接 将驱动器输出与ADC输入隔离。 电阻的并联阻抗。 将SENSE引脚连接到AGND，可以将AD9445配置为2 Vp-p 的满量程输入，如图64所示。 5V (A) 3.3V (A) 3.3V (D) 200Ω 5V 50Ω 61.9Ω SIGNAL GENERATOR VOCM 0.1µF + AVDD2 AVDD1 DRVDD VIN– BUFFER T/H 24.3Ω ADA4937-1 226Ω 30nH 47pF ADC 24.3Ω 0.1µF 30nH 14 VIN+ 200Ω CLOCK/ TIMING REF AGND 图64. 驱动14位、105 MSPS ADC AD9445 Rev. C | Page 23 of 28 AD9445 SENSE 06591-054 200Ω ADA4937-1/ADA4937-2 图66中的电路显示用于驱动14位、125 MSPS ADC AD9246 AD9246通过将SENSE引脚连接至AGND设置为2 V p-p满量 的ADA4937-1的简化前端连接。采用差分驱动时，AD9246 程输入。AD9246的输入通过连接CML输出偏置为1 V，如 能够实现最佳性能。ADA4937-x可以实现单端到差分转 图66所示。 换，免除用变压器来驱动ADC的需要。 这电路通过不同频率下的−1 dBFS信号测试。图65所示为二 ADA4937-x采用5 V单电源供电，并针对单端输入转差分输 次和三次谐波失真(HD2/HD3)与频率的关系曲线。 出配置~2 V/V的增益。76.8 Ω端接电阻与单端输入阻抗 –75 137 Ω并联，为输入源提供50 Ω交流端接。反相输入端附 G = +2 HARMONIC DISTORTION (dBc) 加的30 Ω(总共120 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交流阻抗。 该信号发生器具有以接地电压为基准的对称双极性输出 端。ADA4937-x的VOCM引脚悬空，因此内部上拉电阻会 将输出共模电压设置为电源电压中间值。此部分会反馈至 求和节点，且−IN和+IN偏置0.55 V。对于2.5 V共模电压， 每个ADA4937-x输出在2.0 V和3.0 V间摆动，提供2 V p-p差 –80 HD3 –85 HD2 –90 –95 –100 输出交流耦合至一个单极、低通滤波器。这可降低放大器 0 20 200Ω 90Ω 90Ω 10µF + ADA4937-1 200Ω 10pF 200Ω 10µF 76.8Ω 33Ω AVDD VIN– DRVDD AD9246 VIN+ 33Ω D13 TO D0 AGND SENSE CML 06591-056 50Ω 10µF 1.8V 5V 76.8Ω VIN 80 100 120 图65. ADA4937-x和AD9246 ADC组合的HD2/HD3 离。 10µF 60 FREQUENCY (MHz) 的噪声带宽，并且与ADC开关电容输入形成一定程度的隔 50Ω 40 200Ω 图66. 驱动14位、125 MSPS ADC AD9246 Rev. C | Page 24 of 28 06591-055 分输出。 ADA4937-1/ADA4937-2 3.3 V电源 ADA4937-x在3.3 V单电源应用中提供极佳性能。当ADA4937-x 的26 Ω(总共226 Ω)电阻可平衡50 Ω信号源与驱动同相输入 与低压ADC配合使用时，可明显降低功耗。 的端接电阻的并联阻抗。该信号发生器具有以接地电压为 图67中的电路是以ADA4937-1驱动12位、250 MSPS ADC 基准的对称双极性输出端。V OCM 引脚连接到AD9230的 CML输出，并将ADA4937-x的输出共模设置为1.4 V。放大 AD9230的示例，ADC采用1.8 V单电源工作。ADC以差分 器输出共模电压的三分之一反馈至求和节点，从而将−IN 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 和+IN偏置为~0.5 V。对于1.4 V共模电压，每个ADA4937-x 号摆幅。ADA4937-x执行单端转差分转换、共模电平转换 输出在1.09 V和1.71 V间摆动，提供1.25 V p-p差分输出。 和驱动信号的缓冲。 ADA4937-x和AD9230间的三阶、125 MHz、低通滤波器可 ADA4937-x采用3.3 V单电源供电，并针对单端输入转差分 降低放大器的噪声带宽，并将驱动器输出与ADC输入隔离 输出配置2 V/V的增益。59 Ω端接电阻与306 Ω的单端输入 开。 阻抗并联，为信号源提供50 Ω端接电阻。反相输入端附加 453Ω 1.8V 3.3V VIN 200Ω 59Ω VOCM 33Ω + AVDD DRVDD VIN– ADA4937-1 10pF AD9230 30pF VIN+ 33Ω 226Ω 56nH 56nH AGND D11 TO D0 CML 06591-057 50Ω 453Ω 图67. 驱动12位、250 MSPS ADC AD9230 Rev. C | Page 25 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 外形尺寸 3.00 BSC SQ 0.60 MAX 0.45 13 16 12 (BOTTOM VIEW) 1 2.75 BSC SQ TOP VIEW EXPOSED PAD 9 0.50 BSC 0.30 0.23 0.18 4 5 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 *1.45 1.30 SQ 1.15 1.50 REF 0.80 MAX 0.65 TYP 12° MAX 1.00 0.85 0.80 8 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68. 16引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ]，3 mm x 3 mm 超薄四方体(CP-16-2) 图示尺寸单位：mm 0.60 MAX 4.00 BSC SQ TOP VIEW 3.75 BSC SQ 0.50 BSC 0.50 0.40 0.30 1.00 0.85 0.80 12° MAX SEATING PLANE 0.80 MAX 0.65 TYP 0.30 0.23 0.18 PIN 1 INDICATOR 24 1 19 18 EXPOSED PAD (BOTTOM VIEW) 13 12 7 6 2.25 2.10 SQ 1.95 0.25 MIN 2.50 REF 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF 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-2 072208-A PIN 1 INDICATOR 0.60 MAX 图69. 24引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ]，4 mm x 4 mm 超薄四方体(CP-24-1) 图示尺寸单位：mm 订购指南 型号1 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 24引脚 LFCSP_VQ 24引脚 LFCSP_VQ 24引脚 LFCSP_VQ Z = RoHS兼容器件 Rev. C | Page 26 of 28 封装选项 订购数量 250 5,000 1,500 250 5,000 1,500 标识 H1S H1S H1S ADA4937-1/ADA4937-2 注释 Rev. C | Page 27 of 28 ADA4937-1/ADA4937-2 注释 ©2007–2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D06591sc -0-3/10(C) Rev. C | Page 28 of 28