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[参考译文] VCA824:全差动加法放大器

Guru**** 2378430 points
Other Parts Discussed in Thread: VCA824, LMH6554, TINA-TI
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/1469656/vca824-fully-differential-summing-amplifier

器件型号:VCA824
《主题中讨论的其他器件: LMH6554TINA-TI》

工具与软件:

您好!

我使用 VCA824设计了一个全差分加法放大器。 根据 Rg Rf 的值、我期望增益为5。 但是、仿真结果与该预期不同。

您能检查一下我在哪里可能出错了吗?

感谢您的帮助。

e2e.ti.com/.../Diff_2D00_In_5F00_Sum_2D00_VCA824.TSC

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    您好、Mojtaba、

    我将使用您的 TINA 原理图和仿真。  您能否确认您的输入电压和所需的输出电压电平?

    我确实找到了 AV_max = 10V/V 的曲线、其中 VG = 0设置导致 AV = 5V/V:

    您 应该尝试 Rf = 402欧姆;VGA 产品(可变增益放大器)中的 Rf 不能直接设置信号增益;Rf 和 Rg 仅设置最大增益。  您可以根据需要选择将最大增益设置为5V/V、否则、您可以使用 AV_max = 10V/V 示例并将 VG 设置为零。

    提供目标输入和输出值后、我将会研究仿真。

    此致!

    ALEC

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    您好 Alec、

    感谢您的答复。

    我设置 VG = 1、Rf=200和 Rg=80、以便实现 AV = AV_max = 5V/V 我的目标是设计一个全差分加法放大器、其中两个输入是来自具有100欧姆阻抗的双绞线电缆的差分信号。 但我不确定结果为什么显示的是大约2.5V/V 的增益、而不是预期的5V/V

    如果您有任何见解、我将不胜感激。

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    您好、Mojtaba、

    执行瞬态仿真时、我观察到输出摆幅的峰峰值为1.44V、这相当于您的300mVpk-pk 输入信号的增益~4.8V/V。

    您是否有驱动后续电路所需的目标输出电压值?

    我看到您将双绞线电缆输入中的50mV 正弦波和100mV 正弦波相加;这会在 VGA 上产生150mV 幅度的正弦波。

    输出端的正弦波振幅应为~750mV、Vpk-pk = 1.5V。   

    虽然现有仿真与您定义的不完全相同、但输出的行为与最初观察到的5V/V 增益更接近。

    e2e.ti.com/.../Diff_2D00_In_5F00_Sum_2D00_VCA824_5F00_TI.TSC

    此致!

    ALEC

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    尊敬的 Alec:

    感谢您查看仿真文件。

    我注意到您将射频 值更改为 402 Ω 至所需的增益 5 V/V . 但是、根据数据表、增益应约为 2 ×(Rf/Rg) 在本例中会导致 10V/V . 我可能忽略了哪些内容吗?

    该增益最终将由另一级的输出进行控制、但目前、我正在努力正确设置增益、以便将两个差分输入相加。

    如果您有任何见解、我将不胜感激。

    此致

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    您好、Mojtaba、

    您的理解是正确的;我已经将电阻器的名称设置为200欧姆、而不是电阻器的值。  最大增益由2 x (Rf/Rg)设置;当使用 Rf = 200欧姆和 Rg = 80欧姆时、最大增益设置为5V/V  当 VG = 0时观察~ 2.5V/V 增益、当 VG = 1V 时、我观察到~5V/V 增益。

    理想值与仿真值之间的差异可能是由于 VCA82x 器件的增益误差和设计限制造成的。

    此致!

    ALEC

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    您好 Alec、

    我曾尝试将 LMH6554用于加法器级、并将其与 VCA824集成以提供增益控制。 不过、 VCA824似乎不支持差分输入、因此只有 LMH6554的 OUT+与其连接、此连接具有直流失调电压。 当我放置一个电容器来阻断直流时、总输出显著下降。

    您能检查一下我在哪里可能出错了吗?

    刻度

    e2e.ti.com/.../Diff_2D00_In_5F00_Sum_2D00_LMH6554_5F00_VCA824.TSC

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    您好、Mojtaba、

    好的、我可以为您检查此设计。  请允许我现在和周一进行调查。

    此致!

    ALEC

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    您好、Mojtaba、

    请参见随附的 TINA-TI 文件。   

    我通过仿真中学到了以下几点:

    1.需要考虑 LMH6554的正确输入端接和差分驱动。  在仿真电路中、为了简单起见、我使用单端输入、并遵循第15页的数据表指南来设置输入端接。  在您的原始原理图上、输入端接为50欧姆、没有任何正确的 Rg 电阻器和端接电阻器设置。   

    2.如果输入端正确匹配50欧姆、电路将因为仿真中的这种匹配出现1/2衰减。  我使用具有2V/V (6dB)增益的 LMH6554来适应此行为。

    3. VCA824的输入需要在隔直电容之后通过电阻式接地路径、这些电阻可以正确地复位共模输入电压、并在 VCA 输入端(差分)提供200mVpk-pk 信号。

    在10V/V Avmax 设置上设置 VG = 0V 会导致5V/V 增益、具有500mVpk-pk Vout。  这展示了设计的系统可行性。

    e2e.ti.com/.../differential_5F00_adder_5F00_full_5F00_signal_5F00_chain.TSC

    此致!

    ALEC