[参考译文] LMH6518：连接 THS4541的 LMH6518

大家好、Emmanouil、

这些 Rt 和 Rg1和 Rg2位于上部方框图中-是的、这是一个我在2013年初最终解决的难题。 Rg1的解决方案最终是一个二次方、可同时设置输入阻抗和增益。 此处的第1部分回顾了较旧的单个到差分处理器、而第2部分是设计公式的第一个出版物-这些是交流耦合设计、但也适用于直流耦合。 第二部分还显示了非常强大的有源平衡-非平衡变压器方法、在该方法中、您基本上求解 Rg1=无穷 大、然后获得最佳噪声

www.edn.com/.../Wideband-matched-input-impedance-with-ultra-low-noise-using-the-active-match-capability-of-a-new-type-of-amplifier--part-1-of-2--

www.edn.com/.../Wideband-matched-input-Z-using-active-match-and-a-new-type-of-amplifier--Part-two-of-two-

THS4541数据表的第9.4.13节中重复了这些设计公式和讨论、但给出了一些摘要注释

1.您无需在接收器 FDA 的非信号输入侧提供直流偏置。 将其接地。 CM 环路将找到合适的输出电压、但源极需要提供直流电平位移电流。
2.如果不打开电缆，您可以消除 Rg1并获得文章中所述的纯活动匹配。 包括 Rg1在内、如果电缆已断开、则会限制输出故障电压
3.驱动 LMH6518的单端输出将节省电缆，但您可能会丢失信号完整性。 基本上、输出的每一侧都有很多时间看起来有点失真、但差分信号可以抵消这一点。 如果有一个模型、则不会在模型中显示。 遗憾的是、为了获得最佳信号完整性和一根电缆、您可能必须返回到单端线路驱动器。 不一定是这样、但需要考虑一些因素。

没问题 Emmanouil、这些问题就在我的线上。  

同样、LMH6518也可以正常使用一个输出来驱动线路、如果我们非常关心 HD、可能不关心。 产品组可能知道您是否描述了您的信号特性(时域到10位？？ 或类似的东西)。  

如果您想考虑可调节增益差分至单路、请查看 VCA824 (该系列有4个版本)-在噪声方面可能不够好、  

您好、Michael、

我对上述链接的公式有些困难。 我制作了一些 Excel 工作表并添加了这些公式。

我更喜欢省略 Rt、这会使事情变得更容易一些。 因此、使用 该链接中的方程式可以得到一个很好的匹配！

但是、使用 该 链接中的公式、其中 Rs、Rf、AV 和 Rt 均由用户设置、从而导致没有阻抗匹配的情况。

在 THS4541 d/s p39中、9.4.1.4 ZA 方程11计算结 Rt/Rg1处的阻抗。 如果该公式使用由不使用 Rt 的公式(请参阅第一个链接)计算的 Rg1/Rg2/RF 值、该公式是否会始终计算匹配的阻抗值？

在 Rs 和 Rg1的结点处是否应该测量理想源电压的一半？ 第一个链接的公式就是这种情况、其中省略了 Rt。

您能否解释一下、只为了让我100%确信我得到它、什么是匹配？ 我的理解是、当 Rs 等于共模阻抗(Rg1和接地之间)时、匹配是正确的、当然、我们指的是单端连接。

谢谢、此致

Manos

好的、这里还有一些内容

匹配的阻抗意味着您要从50欧姆源驱动到特征阻抗电缆(此处为50欧姆)、并且希望以相同的阻抗端接电缆以避免反射。 我想您可以将该共模阻抗称为接地。  

您的原始电路看起来增益为8.4 -匹配损耗为-6dB、因此您可以根据需要增大该增益-如果您使用 THS4541耗尽 BW、则下一个较大的提升是 LMH5401。  

通过 Rt 接地、您可以选择任何反馈 R -它只需足够大才能提供解决方案。 我担心接收器板上没有 Rt -如果电缆断开、差分输出会发生什么情况？  

下面是一些讨论、然后是一个活动匹配仿真文件。

e2e.ti.com/.../Matched-input-impedance-FDA-single-to-diff.docx

e2e.ti.com/.../Active-input-match-with-THS4541.TSC

您好、Michael、

我不能开始向你表示感谢。 毫无疑问、您一直是一个伟大的帮助。 我想知道您是否进行私人咨询。 这是我的电子邮件：mail@naftilos76.com

对于省略的 Rt 项、您完全正确。 由于电缆有时可能断开连接、因此我将面临不确定的情况。 因此、我求解了 THS4541数据表 P37中 Rt 的公式(7)、并将其集成到下面的 Excel 中。 事实证明 Rt & Rg1的并联乘积不完全是50Ω Ω、我不知道发生这种情况的原因或是否应该引起关注。 在较低的 Zrg1单元计算值(其中 Rt 为无穷大)上也会出现同样的想法。 你怎么看？

因此、我认为、正如您在上一个中所暗示 的那样、在 THS4541 (ADC 驱动器)的输入端使用 Rt 是正确的选择。

 

当然、从探针输出到 THS4541 (ADC 驱动器)输入的同轴电缆也会产生损耗。 这不会太大、因为电流大约小于20mA (1.75V @ 100Ω)。 但是、由于同轴电缆是一系列 LC、因此在指定的最大频率下也会产生损耗。 我还没有研究过这一点。

现在、我的 LMH6518输出问题(使用单路输出或差分到单路运算放大器拓扑)已得到修复(我认为)、OPA859配置为差分到单端运算放大器。 关于 LMH6518中的50Ω Ω 内部电阻器、我这次选择省略 Rt、并使用了直接连接在 LMH6518输出和 OPA859输入之间的50Ω Ω 电阻器。 左侧的两个50Ω Ω 电阻器应位于 LMH6518内部。 OPA859的两个输入之间的虚拟短路表明、OPA859输入侧有一个100Ω Ω 的适当端接电阻器、对吧？

仿真表明我获得了驱动 ADC4225输入所需的1.8Vpp。 不过、关于前端的总带宽、我猜我可以将 THS4541 (ADC 驱动器)设计为有源滤波器、或使用以下快照作为指南(但不使用平衡变压器) ADS4225数据表 p53：

我想25Ω 在移除 R34的两个 R27和 R28电阻器之后连接上述电阻器、因为根据图140、R34将被 Δ I 电阻器替代。

你怎么看？ 有什么建议吗？

此致

Manos

Emmanouil 做得很好

让我在上面的 TINA 信号链中逐步评论一下、

38.86dB 增益级实际上是我假设的 LMH6518

如果 OPA859在物理上靠近该输出、则无需进行阻抗匹配-但我现在看到 LMH6518具有50欧姆的内部输出。 现在、这种差分输入与单个东西的差分比较复杂、因为那里会发生另一个有源阻抗。 实际上、如果不做一些额外的工作、您会在两侧获得不匹配的输入阻抗、这种情况下、内部50欧姆输出将提供不匹配的增益。 您不想使用它、但这就是我们开发 THS3217的原因。 我有一份有关该主题的旧应用手册、但我认为有一个更新我更愿意参考-查找它。

好的、现在我们将线路驱动器集成到单个差动 THS4541级中。 您会说增益为12.3dB、如果我使用50 Ω 输入和330射频值为该增益(4.12V/V)进行设计、我会得到所附 TINA 文件中的内容。 这里令人困惑的是、在单端转差分中、FDA 输入共模电压与阻碍输入电流的输入信号沿相同的方向移动-因此看起来阻抗比串联输入电阻器更高。  它在 TINA 仿真中大约为285Mhz。 是的、Rt 和 Rg 的并联组合看起来不像50欧姆、但 CM 电压变化使 Rg 看起来更高、可以得到50欧姆匹配

最后一个级间滤波器很关键、并且经常被误解。 首先、ADC 电路用于表征、而不是应用-忽略那些用于实际应用电路的电路。 第二、您不需要6dB 插入损耗滤波器。

此 TI 设计中有一个非常全面的所有这一切示例-您可以忽略 JFET 输入级、只需查看 THS4541和无源 RLC 即可。 当时、我想在 FDA 输入端获得较大的摆幅、然后衰减会提供更好的 SNR -确实如此、但我们后来减小了、因为 OPA656输出摆幅在主导失真。

我想看看我可以在 FDA 阶段推动有源滤波的程度-您不想这么做、但我后来改进了 MFB 设计流程、以便更好地适应这些极端情况、并在本文中发布了该流程

然后、我返回并改进了这里参考设计中的有源滤波器-

因此、如果您告诉我您所需的滤波器形状(并且您必须有一个无源级间滤波器来控制宽带噪声)、我可以非常快速地完成这些操作。

TINA 文件

e2e.ti.com/.../Matched-input-Z-with-Rt-THS4541.TSC