使用高频 OPA698 实现最佳性能时,需要特别注意设计布局和选择元件。建议采用以下 PCB 布局技术和元件选择标准:
- 尽可能减小所有信号 I/O 引脚的连接到任何交流接地端的寄生电容。在信号 I/O 引脚周围的接地和电源平面中打开窗口,并使接地和电源平面在其他地方保持完好无损。
- 提供高质量的电源。使用线性稳压器、接地平面和电源平面来供电。将高频 0.1µF 去耦电容器放置在距离每个电源引脚 < 0.2" 的位置。使用宽而短的走线将这些电容器连接到接地和电源平面。此外,还应使用较大的(2.2µF 至 6.8µF)高频去耦电容器来旁路较低的频率,这可能与器件有一些出入,并可在多个相邻器件之间共享。
- 将外部元件应尽量靠近 OPA698 放置。这种放置方式可更大限度地减少电感、接地环路、传输线路效应和传播延迟问题。使用反馈 (RF)、输入和输出电阻器时要格外小心。
- 使用高频元件最大程度地减小寄生元件。电阻器必须是电抗非常低的类型。表面贴装式电阻器最适合,并可实现更紧密的总体布局。在引线尽可能短时,金属膜或碳成分的轴向引线电阻器也可以提供良好的高频性能。切勿在高频应用中使用绕线式电阻器。请记住,大多数电位器配置了较大的寄生电容和电感。多层陶瓷片式电容器最适合,占用的空间很小。单片陶瓷电容器也非常出色。使用具有低 ESR 和 ESL 的 RF 型电容器。大电源引脚旁路电容器(2.2µF 至 6.8µF)可采用钽电容器,其能提供更好的高频和脉冲性能。
- 选择低电阻值,以最大限度地减小由电阻器和寄生并联电容设置的时间常数。良好的金属膜或表面贴装电阻器有大约 0.2pF 的寄生并联电容。在 > 1.5kΩ 的电阻器中,该电容会增加一个极点,比 500MHz 小一个零点,或两者兼而有之。确保输出负载不会太重。建议采用的 402Ω 反馈电阻器在大多数设计中均是一个良好的起点。
- 采用短距离直接布线连接电路板上的其他宽带器件。短布线充当集一个总电容负载。可以使用宽迹线(50 至 100mil)。估算输出端的总电容负载,并使用典型性能曲线(RS 与电容负载间的关系)中推荐的串联隔离电阻器。< 2pF 的寄生负载不需要隔离电阻器。
- 当需要长布线时,请使用传输线设计技术(有关微带和带状线布局技术,请参阅 ECL 设计手册)。电路板上不需要 50Ω 传输线路—采用更高的特性阻抗,有助于降低输出负载。在运算放大器的输出端使用匹配的串联电阻器来驱动传输线,在另一端使用匹配的负载电阻器使线路显示为电阻器。如果匹配负载产生的 6dB 衰减不可接受,并且线路不长,则仅在源极使用串联电阻。此配置能将源与线路提供的无功负载隔离,但频率响应会降级。最好将多个目标器件作为单独的传输线处理,每条传输线配有串联源和并联负载终端。作用于端接电阻器上的任何寄生阻抗都会改变传输线路的匹配情况,并可能导致不必要的信号反射和无功负载。
- 建议不要在 OPA698 之类的高速器件上使用插座。由插座引起的额外引线长度和引脚间电容会创建非常麻烦的寄生网络。通过将器件焊接到电路板上可获得最佳效果。