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[参考译文] LMH5401:高增益、高带宽、低噪声

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: LMH5401, THS4509, THS7530, LMH6629, TINA-TI, LMH5401EVM, OPA855, THS4551, THS4541
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1044484/lmh5401-high-gain-high-bandwidth-low-noise

器件型号:LMH5401
主题中讨论的其他器件: THS4509THS7530LMH6629TINA-TIOPA855THS4551THS4541

您好!

我需要设计一个具有差分输入(50欧姆阻抗、如果有问题、可能是高阻抗)、单端输出、交流耦合的放大器。

我需要40dB 的增益、但我可以将其降低至30dB、带宽约为100MHz、并且必须具有低噪声。

我不确定只使用一个运算放大器即可满足所有这些要求、但我将尝试。

我选择了3个运算放大器、LMH5401、THS4509或 THS7530。

我还问自己、是否最好基于 LMH6629构建仪表放大器。

请帮我做出正确的选择。

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    您好、Matthieu、

      在该带宽下、仅在一级可能很难实现40dB、但我们可以在缩小所需放大器的范围后尝试。

     您是否能够共享应用、因为使用全差分与使用仪表放大器不同。 两者都具有差分输入、但每种产品类型都有不同的用例。  

      此外、负载要求是什么、即该放大器将驱动什么?

    谢谢、

    Sima

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    您好、Sima、

    应用是构建具有差分输入的 LNA (用于差分信号)。 我不知道要测量的系统、因此我假设 LNA 具有50欧姆输入、但正如我写的那样、如果这是一个问题、可能是高电平。

    关于负载、它是频谱分析仪、因此负载为50欧姆(可能是交流耦合)。

    谢谢

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    您好、Matthieu、

     感谢您提供更多信息。 您选择的三个放大器是不错的选择。 以下是其他可行的选择、但需要第二阶段: 列表。  

     我使用 LMH5401设置了一个 TINA-TI 仿真、LMH5401是一个非常高的8GHz 带宽部件。 我必须使用比建议的更高的反馈电阻器、但您可以使用此器件在40dB 时获得130-160MHz 的带宽。  

     如果您想进一步了解电阻器值、我在下面附上了一个 Excel 表格、帮助我挑选 RG 和 RT 值。  

     对于此类器 件、我建议首先使用我们的 LMH5401EVM 对其进行测试;因为电路板布局布线时必须格外小心。  

    e2e.ti.com/.../LMH5401_5F00_HighGain40dB.tsc

    e2e.ti.com/.../6558.LMH5401_2D00_SP_5F00_Single_2D00_ended-to-Differential-Caluclator.xlsx

    谢谢、
    Sima

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    您好、Sima、

    非常感谢您的支持和提供的文件。 只需说明一点、我将仅使用放大器的一个输出、因此我的增益将比仿真中的增益低6dB、但对于我的应用而言始终是可以的。

    同样、我需要具有更低噪声的放大器。 通过查看数据表、我发现 THS7530的噪声可能低于 LMH5401、但 THS7530似乎不是"标准"运算放大器(可变增益放大器)、我不知道这种放大器。

    我可以将其用作符合我的情况的标准放大器吗?LMH5401是您的最佳选择吗?

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    马蒂厄的忍者

    几个想法

    由于您说交流耦合、平衡-非平衡变压器在这里非常有用

    2.使用输入升压1:2匝可以让您在输入端差异到单个、从而为我们提供一个简单的运算放大器(OPA855相当不错)

    如果您想继续使用 FDA、可以使用一些噪声极低的去衰减器、但 TI 不会提供。 在这里、您将使用输出平衡-非平衡变压器、正如我在 THS4541和 THS4551的特性电路中所展示的那样-在 THS4551上、有包括那些在产品页面列表中的 TINA 文件。  

    下面是一个使用非常好的 Macom 1:2平衡-非平衡变压器的示例、该平衡-非平衡变压器在50欧姆 I/O 中超过200MHz BW 增益 R 的输入相对平坦、但最终负载(增益为40dB 时)会滚降过大。 我在反馈上留下了0.18pF 的寄生电容、  

    如果我去除该寄生、BW 会正常输出、现在100Mhz 时仅下降1.5dB -该输入平衡-该输入平衡-如果 考虑源、它通常会降低运算放大器的明显噪声增益、同时使用该源也可以降低噪声。  

    和文件、  

    e2e.ti.com/.../OPA855-balun-input-high-gain.TSC

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    我仍然在 TINA 中打开了该文件、因此我在 OPA855输出引脚上运行了一个输出点噪声、这个150nV 将作为变压器的输入电压、增加了200倍、以显示0.75nV 等效输入点噪声。 运算放大器本身为1nV、 这会因电阻项和电流噪声项而增加。 在1:2升压的输入端获得50欧姆匹配所需的200欧姆输入 R 本身为1.8nV、但变压器确实会将其输入端的视在噪声降低至0.75nV 的极低值。 40kOhm 偏置设置旨在消除偏置电流(实际上、输出恰好处于2.5V 偏置)、其噪声由10nF 电容进行良好滤波。  

    我认为运算放大 器本身在这个更高的增益下得到了相当过度的补偿(噪声增益为1+20k/400ohm = 51)理论上、我可以通过反馈和反向接地电容器来降低相位裕度、如果需要的话、可将其延长高达1.6X。 对于8GHz GBP、该 NG=51应产生157MHz、这可能已经足够、但使用几个电容器可以轻松获得更多。  

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    您好、Michael、

    非常感谢您的所有想法、我想我已经准备好构建 LNA 了。

    再次感谢

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    另一个想法是我忘记了。 此设计适合高带宽、但我还必须设计低频(大约10Hz)、因此我无法使用平衡-非平衡变压器。

    因此、我认为 FDA (或仪表运算放大器)将是正确的选择(可能不像您说的那样是 TI)。

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    本文中的表4可能有用、您可能需要将编辑器错误地错误地添加到图中以再次展开-链接似乎已断开、  

    https://www.planetanalogue.com/input-and-output-voltage-range-issues-for-high-speed-cfas-and-fdas-insight-2/

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    您好、Matthieu、

    [引用 userid="59261" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1044484/lmh5401-high-gain-high-bandwidth-low-noise/3865514 #3865514"]

    同样、我需要具有更低噪声的放大器。 通过查看数据表、我发现 THS7530的噪声可能低于 LMH5401、但 THS7530似乎不是"标准"运算放大器(可变增益放大器)、我不知道这种放大器。

    我可以将其用作符合我的情况的标准放大器吗?LMH5401是您的最佳选择吗?

    [/报价]

     是的、正确的、您可以将其用作具有固定增益的标准放大器、或者、根据您的输入信号、  即使 使用放大器的增益设置引脚在30至40dB 之间变化增益、如果您正在寻找最简单的 FDA 设置、LMH5401也是您的下一个选择。

      但是、THS7530和 LMH5401都将提供空间受限的设置、该设置将传递直流频率并提供高增益。 对于更高的输入频率、Michael 的平衡-非平衡变压器+ OPA855将是下一个最低噪声选项。

     如需更多 VGA/PGA FDA 选项、可在您的带宽下提供30-40dB 的增益 、请单击此处。  

    谢谢、
    Sima