特定功能的放大器產(chǎn)品改善系統能力

　　運算放大器 (Op Amp) 已經(jīng)出現很長(cháng)時(shí)間了，實(shí)際上比半導體集成電路出現的時(shí)間都長(cháng)。即使這樣，IC 設計師仍然繼續創(chuàng )新，以開(kāi)發(fā)更小、更快、更準確和功率更低的運算放大器。也許更有意義的是，在集成度更高的 IC 產(chǎn)品中，運算放大器正越來(lái)越多地用作基本構件，而且每種 IC 產(chǎn)品都以特定種類(lèi)的應用為目標。大多數電氣工程師對于某些基于放大器的產(chǎn)品是熟悉的。作為基于運算放大器的集成電路產(chǎn)品，比較器、儀表放大器和差分放大器得到了廣泛采用。這些產(chǎn)品執行了有用的功能，而且一般情況下，與相同的分立運算放大器電路相比，前者執行任務(wù)更快、更準確，使用的電路板空間也更少。本文專(zhuān)門(mén)討論幾類(lèi)高速放大器產(chǎn)品，這些產(chǎn)品能提高新的儀表、醫療和通信應用的性能。這些產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行了優(yōu)化，以提供分立運算放大器電路不具備的功能和性能優(yōu)勢

　　全差分高速放大器

　　隨著(zhù)信號帶寬增加，放大和驅動(dòng)這些信號的挑戰也增加了，尤其是需要數字化信號時(shí)，更是這樣。高速流水線(xiàn)型 ADC 顯現復雜的容性負載，需要在不給信號增加顯著(zhù)噪聲或失真的條件下驅動(dòng)這樣的負載。大多數高速 ADC 如今都采用差分輸入，以在一個(gè)有限的輸入電壓范圍 (由于半導體工藝幾何尺寸的日益縮小所致) 內實(shí)現 SNR 的最大化。

　　傳統上，一直用高速開(kāi)環(huán) RF 型放大器驅動(dòng)這些 ADC。但是一般情況下，這些放大器是單端的，需要大量功率，并要求一個(gè) 5V 至 12V 的電源。最近，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了全差分放大器，這些放大器以高速度驅動(dòng) ADC，并實(shí)現了卓越的噪聲和失真性能。這些放大器常常用先進(jìn)的互補雙極型硅鍺 (SiGe) 工藝制造。因為鍺原子比硅原子大，所以給不同的硅工藝有選擇地增加一些鍺可在硅材料的晶體結構中引起壓力。這種壓力實(shí)際上導致有益的電氣特性，可制造出更快的晶體管。LTC6404 就是這樣一個(gè)硅鍺全差分放大器。這個(gè)放大器可以用來(lái)驅動(dòng)差分信號，或對單端信號進(jìn)行轉換，如圖 1 所示。LTC6404 針對信號帶寬從 DC 直到 10MHz 的 14 位和 18 位應用。對于高達 10MHz 的輸入信號而言，它實(shí)現了好于 90dB 的失真和不到 1.5nV/√Hz 的噪聲，從而使該器件非常適用于高性能儀表。任何放大器的關(guān)鍵內部組件都是其補償電路，該電路設定保持該器件穩定的最低增益。IC 設計師可以在較低增益時(shí)的穩定性和較高頻率時(shí)的更好性能之間權衡。LTC6404 有 3 種版本：?jiǎn)挝辉鲆婵煞€定的 LTC6404-1、去補償的 LTC6404-2 和 LTC6404-4，LTC6402-2 和 LTC6404-4 分別以 2 和 4 的最低增益實(shí)現了更高的速度和更好的失真特性。LTC6404 用 2.7V 至 5.25V 的單電源工作，提供軌至軌輸出，允許系統設計師最大限度地擴大輸出擺幅。還提供一個(gè)更寬溫度范圍 (-40℃至 125℃) 的 LTC6404 版本，以用在堅固的儀表應用中。