[参考译文] THS4511：使用全差动放大器时出现问题

您好、亚历山德罗、

我随时为您提供帮助！  出于您的数字背景考虑、您的设计距离预期并不太远、我会将您的电路板修订版描述为开发模拟电路的良好起点。  我有几个总体要点要分享、一个工具要分享、以及一些帮助、我希望能够帮助您开始修订。   

总体要点：

-对于高速布局,正确的阻抗和良好的印刷电路板布局非常重要。  您可能需要使用100 Ω 或50 Ω 受控阻抗布线。 LVDS 驱动器/接收器数据表中有一个很好的关于 PCB 线路类型和注意事项的简短部分。  您可以使用 Altium Designer 等软件中随附的工具或 Saturn PCB Toolkit 等独立软件来计算布线阻抗。

-您的 LVDS 芯片似乎需要100欧姆端接,这将是您的 FDA 电路的源输入电阻

-全差动放大器(FDA)在其输入级具有低阻抗,这通常需要考虑输入网络的阻抗匹配。  FDA 在器件任一侧匹配两个反馈电阻和两个增益设置电阻也非常严格、因为这里(阻抗和增益)的平衡和对称性很重要。  FDA 上的增益类似于反相运算放大器、但产生的差分输出利用每个输出的峰峰值电压实现更宽的输出电压。

-高速设备受益于良好的布局技术,包括我在上面分享的。  FDA 注意事项包括 Rf 和 Rg 电阻器在 FDA 附近的放置(上方看起来很好)。  您可能需要使用较小的电阻器封装(0402或0603)以实现更紧密的布局。  您希望将去耦电容器和旁路电容器放置在放大器的电源引脚上；较小的 nF 电容器应靠近电源引脚、较大的大容量电容器(uF)应靠近电源引脚。

-您可能需要添加两个额外的串联电阻器,每个输入路径上一个(在 LVDS 芯片的输出和差分端接电阻器之间)。

以下是我们的高速放大器网络计算器集的链接(从您共享的 FDA 文档中消除手动计算的负担)： https://dev.ti.com/gallery/view/CircuitDesignStudio/Analog_Circuit_Design_Studio ver/1.0.0/

您可以选择 FDA 计算器和 THS4511。  您可以指定差分输入、设置 Rf 和 Rs (源阻抗值)、并查看您的增益和输出驱动受到了怎样的影响。

我的评论中的几个注意事项：

-您的 Rg (增益设置)电阻器应加倍、您使用的是249欧姆、这可得到3.16V/V 的增益  如果使用499 Ω、则您将更加接近您所需的增益。  该计算器将帮助您处理 Rf 和 Rg 值以满足输入网络上的100 Ω 端接需求。

-使用新电路时,一个好的设计提示是包括额外的无源组件焊盘,例如在 FDA 输入和输出端,以允许更多的终端电阻器或滤波选择。  需要检查的一些 FDA 评估模块(EVM)包括 THS4511 EVM (位于数据表中)、 THS4551RUNEVM、THS4541RGTEVM 和 DEM-FDA-DGK-EVM。

总的来说、您也许能够解决某些元件选择方面的一些性能问题、但您可能还需要检查您的整体 PCB 设计。  我会首先调试您的 LVDS 驱动器/接收器电路、方法是输入正确的输出负载并有点"忽略"FDA 以检查是否正常运行。  然后、您可以在 FDA 上引入一个输入网络、以正确加载 LVDS 输出信号。  这也使您能够固定正确的增益设置。

我知道这有很多信息。  我想让你开始思考解决方案和修复。  我今天有任何其他问题、但我鼓励您通 读EVM 用户指南、了解如何使用 FDA (包括 THS4511)以及您选择的 LVDS IC。

我再次鼓励您：高速设计具有挑战性、但模拟高速设计不能原谅。  您的设计是基础发展和改进的良好起点。  感谢您信任 TI 为您的设计提供帮助。

此致！

ALEC

您好 Alec、  

非常感谢您的帮助。  

我在  SN65LVDS049输入端设计了50 Ω 的 PCB 迹线 、在 THS4511的差分输入端设计了100 Ω 的 PCB 迹线。

我会检查您向我指示的各种评估模块。  

感谢你的评分 祝大家心情愉快、如果有任何有关此电路调试的新闻、我一定会告诉大家。  

此致、

Alessandro

您好、亚历山德罗、

太棒了！  如果这个帖子在现在和下一个问题之间已关闭、您可以在此处或新主题中提问。

欢迎您的帮助。

此致！

ALEC