[参考译文] THP210：有关的 THP210增益设置

您好、Malathi、

与任何放大器电路一样、缩放全差分放大器(FDA)的电阻值时需要进行权衡。  组件选择取决于应用要求。

使用较大的电阻器值将增加电阻器的热噪声贡献、并增加由于放大器与电阻器相互作用的输入电流噪声而产生的噪声。 然而、电阻器值的增加也会导致更低的电流消耗。  较小的电阻值将导致较低的噪声、并在电流消耗增加方面进行折衷。 但是、在负载远小于1kΩ Ω 的情况下加载放大器往往会开始加载 FDA、并导致失真增加。

调节 FDA 的反馈和输入电阻器时需要考虑的另一个因素是 FDA 的输入阻抗。  输入阻抗由输入电阻器的值决定、因此设计人员在调节电阻器值时需要考虑驱动 FDA 的前一电路或传感器的驱动能力。  

THP210提供超 β 输入双极晶体管、可降低输入偏置电流并降低放大器输入偏置电流噪声。 这种较低的偏置电流可降低电路中初始直流和漂移误差、并允许使用较大的电阻值、而对噪声、偏移和漂移误差的影响相对较小。

数据表倾向于推荐2kΩ Ω 反馈电阻器、因为这是噪声、直流误差和功耗之间的良好性能折衷。  kΩ、如果电流消耗不是您的应用中的主要考虑因素、THP210非常灵活、您当然可以选择使用1 μ A 反馈电阻器、从而降低噪声。  例如、第9.2.2节的图9-12中经数据表测试的电路使用1kΩ Ω 反馈电阻器、并产生低噪声和低失真、如 FFT 结果所示。  一般而言、我倾向于避免使用电阻器值来产生远小于1kOhm 的电路负载、因为它们可能会开始加载全差分放大器、从而导致谐波失真增加。  (注意：在图9-12中进行了澄清、用于测试此电路的输入信号为全差分信号)。  

为您的应用确定反馈和输入电阻值的最佳方法是根据应用噪声、带宽、电流消耗和输入阻抗要求对衰减器电路执行快速总噪声分析。  THP210 TINA SPICE 模型可用作快速检查电路总噪声、带宽和电流消耗的方法、因此您可以进行快速比较。

8kΩ、随附的2kΩ 0.25V/V 衰减器(A)的仿真使用 Rin=8 Ω 和 RF=8 Ω、每个输出端具有150Ω+1nF 的单端 RC 滤波器、可提供~15.04 μ V 的总输出噪声和 µVRMS ~1MHz 的带宽。  衰减器(A)检测到的负载电路在每个输出端为10kOhm。

衰减器(B)、在4kΩ 端使用相同单端 RC 滤波器负载的 RIN=8 Ω 和 RF=8 Ω 时、在1kΩ 1MHz 的带宽下、总噪声为~10.58 μ µVRMS ~。  每个输出的负载为5kOhm。

当然、这只是一个快速示例、还有许多其他更好的衰减器电路配置可供您使用。  例如、数据表图9-16中的衰减器和二阶巴特沃斯滤波器电路提供100kHz 带宽和0.433V/V 增益。 可以根据您的增益/衰减和带宽要求调整类似的电路。  请告诉我、如果您有特定的衰减器带宽、我们可以调整类似的衰减器/滤波器电路。

请注意：我应该提到、简化的行为 TINA 模型不会对失真进行建模、因为这是一种复杂的晶体管器件行为。 但是、您可以选择将电路上的最小总负载限制为1kΩ Ω、并且仍然可以获得低失真性能。

谢谢、此致、

Luis

您好、Malathi、

将 THP210所用的反馈和输入电阻保持在较低的值范围与较高的值之间具有性能优势。 首先、使用较低值的电阻器可降低电阻器的热噪声。 其次、当反馈电阻与每个路径中的 THP210输入电容结合时、使反馈电阻值更低可避免在每个反馈环路中引入过多的相移。 如果 RF 和 Cin 引入的相移变大、则相位裕度将减小、不稳定可能成为问题。  

借助 THP210等全差分运算放大器、可通过将放大器的每一侧设置为增益小于-1V/V 的反相增益放大器来轻松实现衰减器 对于-0.25V/V (-12dB)的增益、输入电阻器只需是射频电阻器的4倍。  kΩ 将 kΩ RF 设置为2k Ω、那么很明显、每个输入电阻器需要为8k Ω。

THP210在 kΩ 数据表中 kΩ 每个射频= 2k Ω、差分 RL = 10k Ω。 kΩ 您可以将射频电阻器 kΩ 为1k Ω、然后将输入电阻器设为4k Ω、 但电气 性能可能与 电气特性表和典型曲线中列出的性能稍有不同。    kΩ 您选择使每个 THP210输出上的总电阻负载为5k Ω、  这也是 每个输出上任何差分负载电阻和/或接地电阻的总和。 THP210输出 可驱动高达约15mA 的电流、但输出负载越高、到电源轨的输出摆幅就会变得越小(图6-24)。 输出电压与输出电流间的关系)。 当然、最好不要在大多数运算放大器电路中对输出施加超出所需的负载。

此致、Thomas

精密放大器应用工程

您好、Malathi、

我认为以上的回答已经回答了问题、但是如果您有进一步的疑问、请随时发表。

谢谢、此致、

Luis