ZHCA877A January 2019 – September 2024 THS4131 , THS4561
设计目标
| 输入 | 输出 | 电源 | |
|---|---|---|---|
| 单端 | 差分 | Vcc | Vee |
| 0V 至 1V | 16Vpp | 10V | 0V |
| 输出共模 | 3dB 带宽 | 交流增益 (Gac) |
|---|---|---|
| 5V | 3MHz | 16 V/V |
设计说明
该设计将全差分放大器 (FDA) 作为单端输入至差分输出放大器。
设计说明
- R4/R3 比率与 R2/(R5||R6) 相同，可以设置放大器增益。
- 单端输入和差分输入之间的主要区别在于可用输入摆幅仅为一半。这是因为其中一个输入电压固定为参考值。
- 建议将此参考值设置为中等输入信号范围，而不是最小输入范围，以便在测得的差分输入中产生极性反转。这保留了输出交叉的能力，由此 FDA 可以实现两倍的输出摆幅。
- 基准电压阻抗必须等于信号输入电阻。要做到这一点，需要创建戴维南等效电阻分压器，该分压器具有正确的基准电压与阻抗。
设计步骤
- 找到 Vs = 10V 时产生 0.5V、1kΩ 参考值的电阻分压器。
- 确认 0V 最小输入电压和 1V 最大输入电压产生的输出是否在 9.4V 范围 (Vocm = 5V) 内。
电阻分压器作为 0.5V 基准时，所测得的 0V VIN 差分输入为：
- 输出为：
- 同样，对于 1V 输入：
注：
基准电压为 0V 时，1V 输入会导致输出电压大于放大器的输出范围最大值。
设计仿真
交流仿真结果
瞬态仿真结果设计参考资料
德州仪器 (TI)，设计前端以驱动差分 ADC，高精度实验室视频
设计特色运算放大器
| THS4561 | |
|---|---|
| Vss | 3V 至 13.5V |
| VinCM | Vee-0.1V 至 Vcc-1.1V |
| Vout | Vee + 0.2V 至 Vcc - 0.2V |
| Vos | 待定 |
| Iq | 待定 |
| Ib | 待定 |
| UGBW | 70MHz |
| SR | 4.4V/µs |
| 通道数 | 1 |
| THS4561 | |
设计备选运算放大器
| THS4131 | |
|---|---|
| Vss | 5V 至 33V |
| VinCM | Vee+1.3V 至 Vcc-0.1V |
| Vout | 不确定 |
| Vos | 2mV |
| Iq | 14mA |
| Ib | 2µA |
| UGBW | 80MHz |
| SR | 52V/µs |
| 通道数 | 1 |
| THS4131 | |