【導讀】差分驅動器可以由單端或差分信號驅動,今天我們就利用無端接或端接信號源來分析這兩種情況。
1 差分輸入、無端接信號源
圖1顯示一個差分驅動器由一個平衡的無端接信號源驅動。這種情況通常是針對低阻抗信號源,信號源與驅動器之間的連接距離非常短。
圖1:差分輸入、無端接信號源
設計輸入為源阻抗RS、增益設置電阻RG1和所需的增益G。注意:增益相對于信號電壓源VSIG進行測量。
相對于信號源VSIG,增益設置電阻的總值等于RG1+RS/2。此外,RG2=RG1。這樣,所需的反饋電阻值(RF1=RF2)就可以通過下式計算:
2 差分輸入、端接信號源
許多情況下,差分驅動源需要驅動雙絞線,此時必須將雙絞線端接為其特征阻抗,以便保持高帶寬并使反射最小,如圖2所示。
圖2. 差分輸入、端接信號源
設計輸入為源阻抗RS、增益設置電阻RG1和所需的增益G。注意:對于端接情形,增益是相對于端接電阻的差分電壓(VIN=VD+ –VD-)進行測量。
對于平衡的差分驅動,輸入阻抗RIN等于2RG1。端接電阻RT按照如下條件選擇:RT || RIN = RS,或者
這樣,所需的反饋電阻值(RF1=RF2)就可以通過下式計算:
3 單端輸入、無端接信號源
許多應用中,差分放大器會提供一種有效的途徑將單端信號轉換成差分信號。圖3顯示的是無端接單端驅動器的情形。
圖3. 單端輸入、無端接信號源
設計輸入為源阻抗RS、增益設置電阻RG1和所需的增益G。注意:增益相對于信號電壓源VSIG進行測量。
為了防止VOCM在差分輸出端產生不良的失調電壓,差分放大器的兩個輸入端看到的凈阻抗必須相等。因此,
這樣,反饋電阻值就可以通過下式計算:
4 單端輸入、端接信號源
圖4顯示一個極常見的應用,其中單端信號源驅動一條同軸電纜;為使反射最小并且保持高帶寬,必須適當端接同軸電纜。
設計輸入為源阻抗RS、增益設置電阻RG1和所需的增益G。注意:增益相對于端接電阻的電壓VIN進行測量。
圖4. 單端輸入、端接信號源
已知所需的增益G、增益設置電阻RG1和信號源電阻RS,計算反饋電阻RF1A的初始值。此電阻的最終值將會略有提高,原因是需要提高RG2以匹配輸入阻抗,這將通過下面的公式計算。計算過程如下:
輸入電壓VIN與信號源電壓VSIG具有如下關系:
為了計算反饋電阻的最終值,使用圖5所示的戴維寧等效電路。
圖5. 戴維寧等效輸入電路
輸出電壓可以表示為源電壓的函數:
本文轉載自ADI.
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