全差分運算放大器ADA4930的分析(2)


  前面解釋了在ADA4930組成的單端轉差分電路的輸入電阻RIN的大小,可知當RF=RG=1KΩ的時候,RIN=1.33KΩ。

圖1單端轉差分電路

  如圖1所示,假設信號源為2V VPP的信號,信號源的內阻為50歐姆,則為了達到阻抗匹配的作用,需要RIN'=50Ω,則我們並聯電阻RT達到目的:

1.33*RT/(1.33+RT)=0.05

  可以得到,RT近似為52.3Ω。

從圖1中可以看到,由於增加了RT,使得兩組反饋回路的參數不一致,會對信號的輸出造成影響,將圖1進行改進,得到圖2:

圖2 單端轉差分信號的改進

利用戴維納等效電路的方法,將信號源等效為1.02V VPP內阻RS'=25.5Ω的新信號源,為了實現匹配,將ADA4940的負輸入端加入25.5的電阻。

造成的影響:

 

圖3單端轉差分電路(最終)

造成的影響:

由VOUT_dm=VIN_dm*(RF/RG)可知:

VOUT_dm'=VIN_dm'(RF/RG')=1.02*(10000/1025.5)=0.9946 VPP

輸出的差分信號出現了一定程度的衰減,外置電阻的精度也能在一定程度上對信號幅度產生影響。

最后是關於全差分信號的PCB布局建議:

圖4 PCB布局的建議

(1)在全差分器件的周圍,盡可能用整塊的GND包裹,但是必須注意的是在RF和RG和差分運放的輸入處,不能有GND覆銅,防止在高頻時的噪聲輸入。

(2) 器件的電源和地線應該盡量的粗。

(3)EXPOSED PAD接GND

(4)信號走線應該對稱,注意解耦電容盡可能靠近電源輸入端(0.1UF、0.01UF),高頻耦合功能,在遠端用10UF鉭電解電容,提供低頻耦合功能。

在資金充足的情況下,可參照其評估板設計。

 

 

2016-12-28

19:54:26

 

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參考:

http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADA4940-1_4940-2.pdf


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