ZHCS230B August   2014  – February 2024 THS4541

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议的操作条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性：(Vs+) – Vs– = 5V
    6. 6.6 电气特性：(Vs+) – Vs– = 3V
    7. 6.7 典型特性：5V 单电源
    8. 6.8 典型特性：3V 单电源
    9. 6.9 典型特性：3V 至 5V 电源电压范围
  8. 7 参数测量信息
    1. 7.1 示例特性表征电路
    2. 7.2 频率响应波形因素
    3. 7.3 I/O 余量注意事项
    4. 7.4 输出直流误差和漂移计算以及电阻器不平衡的影响
    5. 7.5 噪声分析
    6. 7.6 影响谐波失真的因素
    7. 7.7 驱动电容性负载
    8. 7.8 热分析
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
      1. 8.1.1 术语和应用假设
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 差分 I/O
      2. 8.3.2 断电控制引脚 (PD)
        1. 8.3.2.1 运行电源关断功能
      3. 8.3.3 输入过驱运行
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 从单端电源至差分输出的运行
        1. 8.4.1.1 单端输入至差分输出转换的交流耦合信号路径注意事项
        2. 8.4.1.2 单端至差分转换的直流耦合输入信号路径注意事项
        3. 8.4.1.3 FDA 单端转差分配置的电阻器设计公式
        4. 8.4.1.4 单端转差分 FDA 配置的输入阻抗
      2. 8.4.2 差分输入至差分输出运行
        1. 8.4.2.1 交流耦合、差分输入至差分输出设计问题
        2. 8.4.2.2 直流耦合、差分输入至差分输出设计问题
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计衰减器
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
        3. 9.2.1.3 应用曲线
      2. 9.2.2 连接到高性能 ADC
        1. 9.2.2.1 设计要求
        2. 9.2.2.2 详细设计过程
        3. 9.2.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 开发支持
        1. 10.1.1.1 TINA 仿真模型特性
    2. 10.2 文档支持
      1. 10.2.1 相关文档
    3. 10.3 接收文档更新通知
    4. 10.4 支持资源
    5. 10.5 商标
    6. 10.6 静电放电警告
    7. 10.7 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.3 I/O 余量注意事项

大多数设计的起点通常是分配一个输出共模电压。对于交流耦合信号路径，该电压通常是默认的 1/2 Vs 电压，以保持围绕中心 Vocm 的足够大的输出摆幅。对于直流耦合设计，设置该电压时要考虑到 Vocm 控制规格中所示的电源所需的最小余量。根据目标输出 Vocm，下一步是验证所需的输出差分 VPP 是否保持在电源电压范围内。对于任何所需的差分 Vopp，检查绝对最大输出引脚摆幅是否符合方程式 2 和方程式 3，并确认它们是否处于该轨到轨 (RR) 输出器件的电源轨范围内。

方程式 2. GUID-EE1403A2-5EFD-40F8-9430-8880598A07D9-low.gif
方程式 3. GUID-BD25B8A3-6F5C-44C0-8F22-0DB785FDE745-low.gif

例如，在使用单个 3.3V 电源驱动具有 0.95Vcm 控制的 ADC3223 时，最大输出摆幅由 0.95Vcm 至接地电平以上 +0.2V 的负向信号设置。该 0.75V 单侧摆幅变成以标称 0.95Vcm 输出共模为中心的可用 4 × 0.75V = 3VPP 差分。在高侧，最大输出为 0.95 + 0.75 = 1.7V。该结果完全处于允许的最大值 3.3V – 0.2V = 3.1V 之内。该 3VPP 也远远超过此 ADC 所需的最大 2VPP 满量程差分输入。不过，如果 ADC 的级间滤波器增加了插入损耗，则具有该额外摆幅范围很有用。

确认输出余量后，输入结也必须保持在其工作范围内。输入范围扩展到负电源电压（在整个温度范围内）；因此，输入范围限制通常只出现在正电源附近，在整个温度范围内需要最大 1.3V 的余量。

输入引脚在由外部电路设计、所需输出 Vocm 和输入信号特性设定的电压下工作。对于输入 Vicm 电压不随输入信号移动的差分至差分设计，需要考虑两种配置：

  • 交流耦合、差分输入设计的 Vicm 等于输出 Vocm。输入 Vicm 需要大约 1.3V 的正电源余量；因此，该值的最大 Vocm 从 1.2V 的 Vocm 正余量要求降低到输入引脚所需的 1.3V。在整个温度范围内，输出 Vocm 的下限约为 0.95V 至负电源电压，完全处于输入 Vicm 的 0V 最小余量范围内。
  • 对于直流耦合、差分输入设计，检查从源 Vcm 到 THS4541 Vocm 设置的分压器，以确认产生的分压器所求解的输入 Vicm 处于允许的范围内。如果源 Vcm 可以在某个电压范围内变化，则必须在该范围内验证此结果。

对于单端输入至差分输出设计，有一个由外部配置设置的直流 Vicm 电压，以其为中心有一个与小信号相关的摆幅。需要考虑的两种情况是：

  • 交流耦合、单端输入转差分设计的平均输入 Vicm 等于输出 Vocm 电压，具有以该 Vocm 为中心、等于输入电压的交流耦合摆幅。
  • 直流耦合、单端输入转差分设计的标称输入 Vicm 由源信号共模和输出 Vocm 设置进行设置，具有以直流 Vicm 电平为中心的信号相关小摆幅，该摆幅由分压器设置。

为任何单端输入转差分输出设计推导 Vicm 电压范围的一种方法是：确定 FDA 输出的非信号输入侧的电压摆幅，然后简单地将其分压器返回到接地的输入引脚或在该侧使用的直流基准。图 7-8 显示了一个示例分析，其中图 7-1 中的电路被简化为仅显示戴维南等效源阻抗。

GUID-A6132473-4FE2-42BA-A80A-F6B43740369E-low.gif 图 7-8 图 7-1 中的输入摆幅分析电路（采用戴维南等效源）

对于该交流耦合输入分析，标称直流输入 Vicm 就是输出 Vocm（在本示例设计中为 2.5V）。然后，考虑反馈网络的下侧，任何所需的最大输出差分 VPP 在 Rg2 和 Rf2 的连接处生成已知的交流 VPP。例如，如果设计需要最大 4VPP 差分输出，则每个 FDA 输出引脚的电平为 Vocm (= 2.5V) ±1V，然后返回到 Vicm，从而产生以 Vocm 的直流设置为中心的 ±1V × 221/(221 + 402) = ±0.355V。该评估单端转差分设计的输入 Vicm 范围的简单方法可以应用于使用 FDA 的任何设计，方法是将分压器的输入侧电路缩减至信号源和地或电压基准（在非信号输入侧）。