为了使用 THS6232 等高频放大器实现出色性能,需要特别注意电路板布局布线的寄生和外部元件类型。THS6222RHFEVM 可在设计电路板时用作参考。优化性能的建议包括:
- 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。寄生电容,特别是在输出和反相输入引脚上的寄生电容,可能会导致不稳定;在同相输入端,此电容可与源阻抗发生反应,造成意外的频带限制。为了减少不必要的电容,信号 I/O 引脚周围的窗口应在这些引脚周围的所有接地平面和电源平面中打开。否则,接地平面和电源平面必须在电路板上的其他地方完好无损。
- 应尽可能减小从电源引脚到高频 0.1µF 解耦电容器之间的距离(小于 6.35mm,即 0.25 英寸)。在器件引脚上,接地平面和电源平面布局不得靠近信号 I/O 引脚。避免电源布线和接地布线过于狭窄,以便尽可能减小引脚和去耦电容器之间的电感。电源连接应始终与这些电容器解耦。两个电源(适用于双极性工作模式)之间的可选电源解耦电容器可改善二次谐波失真性能。在主电源引脚上使用较大的(2.2µF 至 6.8µF)去耦电容器(在较低频率下有效)。可将这些电容器放得离器件远一些,并可在 PCB 同一区域内的多个器件之间共享这些电容器。
- 谨慎选择和放置外部器件有助于确保 THS6232 的高频性能。使用电抗类型非常低的电阻器。表面贴装式电阻器最适合,并可实现更紧密的总体布局。金属膜和碳成分的轴向引线电阻器也可以提供良好的高频性能。同样,尽可能缩短引线和 PCB 布线。切勿在高频应用中使用绕线式电阻器。尽管输出引脚和反相输入引脚对寄生电容最为敏感,但务必将反馈电阻器和串联输出电阻器(如果有)尽可能靠近输出引脚放置。将其他网络组件(例如同相输入终端电阻器)放置在封装附近。在需要双面器件安装的情况下,将反馈电阻器直接放置在电路板另一面封装下面,即输出引脚和反相输入引脚之间。频率响应主要由反馈电阻值决定,如节 7.2.1所述。增大该值会降低带宽,而减小该值会导致峰值更高的频率响应。节 5.8中使用的 1.24kΩ 反馈电阻器是实现 10V/V 设计增益的良好起点。要在超低偏置模式下运行,请使用最小 2kΩ 反馈电阻器以实现 10V/V 的器件增益。
- 与电路板上其他宽带器件的连接可以使用较短的直接布线或通过板载传输线进行。对于短连接,应考虑将布线和下一个器件的输入视为集总容性负载。应使用相对较宽的布线(50 密耳至 100 密耳,0.050 英寸至 0.100 英寸,或者 1.27mm 至 2.54mm),最好在它们周围打开接地平面和电源平面。
- 建议不要插入 THS6232 之类的高速器件。由插座引起的额外引线长度和引脚间电容可能会造成非常麻烦的寄生网络,并且几乎不可能实现平稳的频率响应。通过将 THS6232 直接焊接到电路板上可获得出色效果。
- 使用 VS– 平面从封装中导出热量。封装将裸片直接连接到底部外露的散热焊盘上,并必须焊接到电路板上。以电气方式将该焊盘连接到一个电压平面,此电压平面与施加到 THS6232 的最大负电源电压 (VS–) 相同。在散热焊盘连接上放置尽可能多的过孔,并将过孔连接到与 PCB 底面上的 VS– 处于相同电势的散热平面上。