[参考译文] TINA/Spice/LMH6521：数据表中 Spice 模型和仿真曲线的区别

元、
在设计此模型期间进行了几个近似计算。

首先、衰减器被近似为由控制位控制的增益/损耗块。 衰减器的输入阻抗在模拟输入引脚上实现。 下面显示了一个简化电路原理图、这就是调整衰减器时输入阻抗不会改变的原因。

其次、增益块频率响应不随衰减器设置而变化。 增益块建模为具有 一定电压限制的平坦增益、后跟三个一阶3.2GHz 低通滤波器。 当衰减器被调整时、这个和第一个项目组合在一起以保持频率响应形状不变。

但愿这对您有所帮助。
如果您有任何疑问、请告诉我。

此致、
John

对不起、Yuan。

 在发布之前、我忘了附加输入电路的图。

它显示在下面

。

此致、
John

尊敬的 John：

如果我理解正确、输入阻抗不是与放大器输入阻抗并联的 RC 计算、而是由"引脚"提供的某个值覆盖的值？

元、
很抱歉我不清楚。
在模型中、模型的输入阻抗由连接到模型输入引脚的 R 和 C 控制。

相比之下、实际器件的输入阻抗来自输入引脚上的一些寄生和内部组件以及衰减器的组件。 对于低衰减器设置、内部增益放大器的输入阻抗也可能有所影响。

该模型通过我最后一条消息中的图表近似于这个更复杂的网络。
此致、
John

尊敬的 John：

感谢您的解释。

因此、输入阻抗由 RC 网络在下图中设置、三角放大器具有一些无限的输入阻抗、可变增益通过更改一些虚拟变量反映在模型中、这不会导致三角放大器的输入阻抗发生变化？

元、
我忘记在该图中添加一些符号。 三角形状表示衰减器、它具有无限的输入阻抗。 因此、即使衰减器设置通过改变｛B5、...、B0｝来改变、模型的输入阻抗仍然由 R1-R3和 C1设定。
此致、
John

John、

感谢您的澄清。 现在、我了解了仿真中输入阻抗的行为。

基于这一点、我是否可以说在不同增益设置下缺少有关输入阻抗的信息？ 是否有更多有关此方面的信息？

此致。

您好、Yuan、

我将尝试回答您的一些问题：

 输入衰减器不会随增益变化而发生很大变化。    通过选择输入衰减器的哪个节点来更改增益。 这意味着、当增益发生变化时、观察到的输入阻抗变化非常小。  

同样 、输出放大器始终设置为最大增益、因此输出阻抗与增益设置非常一致。

 数据表曲线基于在评估板上完成的测量。  我们已尽力去嵌入 PCB 寄生效应、但有关器件输入引脚的曲线仍然不完全准确。  

4. 您在低频时看到的峰值不是实际的峰值。  它实际上是信号馈通、基本上绕过衰减器级。  您可以想象、这是由与输入衰减器级并联的极小电容器造成的。   此外、这种行为在增益较高时不存在、仅被增益较高时存在的较强信号路径屏蔽。  

5. 在设计滤波器时、将 LMH6521视为纯阻性200欧姆负载、效果最佳。  

此致、

Loren

您好、Loren、

感谢您的解释。 如果您能进一步回答以绿色标记的以下问题、我将不胜感激

 输入衰减器不会随增益变化而发生很大变化。    通过选择输入衰减器的哪个节点来更改增益。 这意味着、当增益发生变化时、观察到的输入阻抗变化非常小。  

如果我理解 LMH6521的输入是电阻梯且第一个放大级与电阻梯并联、是否接近。 通过这种方式、可以解释衰减和不受衰减影响的输入阻抗。

同样 、输出放大器始终设置为最大增益、因此输出阻抗与增益设置非常一致。

好的。 这一点很清楚。

 数据表曲线基于在评估板上完成的测量。  我们已尽力去嵌入 PCB 寄生效应、但有关器件输入引脚的曲线仍然不完全准确。  

好的。 这一点很清楚。

4. 您在低频时看到的峰值不是实际的峰值。  它实际上是信号馈通、基本上绕过衰减器级。  您可以想象、这是由与输入衰减器级并联的极小电容器造成的。   此外、这种行为在增益较高时不存在、仅被增益较高时存在的较强信号路径屏蔽。  

好的。 这一点很清楚。

5.   在设计滤波器时、将 LMH6521视为纯阻性200欧姆负载、效果最佳。

即使数据表显示了频率敏感型输入阻抗、直流电阻为200 Ω、500MHz 时降至100 Ω、也是如此？ 在高频下、您是否希望这种降低主要是由于测量期间的寄生效应？ 对于500MHz 以上的阻抗、您能说些什么？ 如果计划在高达1GHz 的频率下使用 LMH6521并遵循100欧姆 LPF、建议使用什么？

您好、Yuan、

第一。 如果我理解 LMH6521的输入是电阻梯且第一个放大级与电阻梯并联、是否接近。 通过这种方式、可以解释衰减和不受衰减影响的输入阻抗。

是的、输入是电阻梯衰减器。

2。 即使数据表显示了频率敏感型输入阻抗、直流电阻为200 Ω、500MHz 时降至100 Ω、也是如此？

这种阻抗变化的部分原因是 EVM。 实际放大器在500MHz 时仍然非常接近200欧姆。

3对于超过500 MHz 的阻抗、您能说些什么？ 阻抗将随着频率的增加而逐渐降低。 由于放大器的输入电容和放大器旁边 PCB 布线的电容、它将是单极滚降。 您的电路板设计将确定确切的行为。

4如果 LMH6521计划在高达1GHz 的频率下使用并遵循100欧姆 LPF、建议使用什么？

我建议将一个200欧姆电阻器与放大器输入并联、使其与100欧姆电阻匹配。 您有可能通过将电阻器与电感器串联来提高性能、这样、在较高频率下、总阻抗仍然为100欧姆、但我并不是100%相信这会成功。 一个原因是电感器的物理尺寸较大、并且电感器在布局中占据的额外空间会对电路性能造成损害。 另一个原因是许多电感器在1GHz 时具有性能、这也会对电路性能造成损害。 如果您有时间和资源来测试这个想法、最好尝试一下、但如果不是这样、只需使用电阻器即可。 您仍然可以对电阻器值进行实验。 例如、使用220欧姆电阻器在较低频率下仍然匹配良好、但会提供总阻抗接近100欧姆的更大频率范围。

总的来说、我建议尽可能地为高达500MHz 的频率提供匹配、然后让较高的频率发挥其作用。 通过确保滤波器距离 LMH6521输入引脚小于1cm、您将获得最大的好处。 当互连走线非常短时、放大器和滤波器之间的匹配就不那么重要了。 低通滤波器的一个优势是它们非常容易忽略阻抗不匹配。


我还有一件事要补充。 当您设计100欧姆低通滤波器时、最好将其设计为高约5%至10%的频率。 当我在 PC 板上构建时、我设计的每个滤波器似乎都具有较低的频率响应。 我已经开始设计比所需频率稍高的滤波器、这减少了在构建原型时调优滤波器所需的时间。 也许您已经是这方面的专家、不需要我的意见、但这种方法过去对我有所帮助。

此致、
Loren