ZHCSRZ4 February   2026 VCA710

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 热性能信息
    4. 5.4 建议运行条件
    5. 5.5 LNA 的电气特性
    6. 5.6 VGA 的电气特性
    7. 5.7 典型特性:低噪声放大器 (LNA)
    8. 5.8 典型特性:可变增益放大器 (VGA)
    9. 5.9 典型特性:低噪声放大器 + 可变增益放大器
  7. 参数测量信息
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 器件功能模式
  9. 应用和实施
    1. 8.1 典型应用
      1. 8.1.1 超声波流量计前端
      2. 8.1.2 设计要求
      3. 8.1.3 详细设计过程
      4. 8.1.4 光学接收器前端
    2. 8.2 电源相关建议
    3. 8.3 布局
      1. 8.3.1 布局指南
      2. 8.3.2 布局示例
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 器件支持
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
    1. 11.1 卷带包装信息
    2. 11.2 机械数据

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

详细设计过程

VCA710 内的 LNA 子块同时支持单端和差分输入。超声波传感器可以根据要求以任意方式连接至 LNA 的输入端。除了提供低输入参考噪声和 20dB 的额外增益之外、LNA 模块还提供高输入阻抗,因此该器件是直接与高输出阻抗传感器连接的出色选择。

当发送到 LNA 的信号最低时(本例中为 100μVPP),实现大于 20dB 的 SNR 最具挑战性。由于我们的目标频率被限制在 1MHz 内及其左右,TI 建议在 LNA 和 VGA 子块之间添加一个额外的带通滤波器。这限制了向前推进到 ADC 的总集成噪声。有关 1MHz 带通滤波器的建议和设计,请参阅 LOG300 8.2.1 超声波距离测量的应用部分。

假设通带频率为 800kHz 的带通滤波器具有单极点响应,则 LNA 的总集成输入基准噪声为:

方程式 1. Vn (Input referred)=1nV/Hz×(800kHz ×1.57)
方程式 2. Vn=1.4µVrms
方程式 3. V n     p e a k   t o   p e a k = 6 × 1.4 µ V r m s = 8.4 µ V p p

VGA 子模块的 4.5nV/√Hz 输入基准噪声在 LNA 输入端转换为 0.45nV/√Hz,这使我们能够在计算中方便地忽略它,因为它是 LNA 自己的输入基准噪声的 1/3 左右。1.57 是单刀滚降的砖墙校正因数。

总输入参考噪声为 8.4μV PP 时,输入端在 100μVPP 时实现的 SNR 为

方程式 4. S N R = 20 × log  ×   100 µ V P P 8.4 µ V P P = 21.4 d B

为了在突发 /Tx 模式或其他看不到的情况下保护 LNA 免受高输入电压的影响,TI 建议在 LNA 的输入端添加一个背对背二极管,以将输入电压钳位到 1.4VPP 最大值。

由于这是一个交流耦合应用,因此通过将该引脚连接到 VCC_VGA 来启用 EN_VICM。启用 EN_VICM 可使 VGA 子块适当设置内部共模电压。

在 GAIN_ADJ 引脚上施加 0V 至 1V 之间的适当电压并切换 HILO 引脚可使 VCA710 (LNA + VGA) 的整体增益从 –12dB 更改为 +60dB,

使用 VOCM_ADJ 引脚,可以根据 ADC 要求设置适当的输出共模电压。由于 ADC 需要 0V 共模电压,TI 建议在双极/分离电源模式下使用 VCA710 来实现 0V 共模支持。