2001. május LT1815: 220 MHz, 1500 V/µs erősítő helyet és energiát takarít meg

Bevezetés Az LT1815 egy kis teljesítményű, alacsony torzítású, egy opciós erősítő, 220 MHz -es erősítési sávszélességű termékkel és 1500 V/µs fordulatszámmal. A készülék ± 2V és ± 6V közötti tápfeszültséggel működik, és tipikus, mindössze 6.5 mA áramellátást vesz fel. Az LT1815 100Ω terhelést képes alacsony torzítással meghajtani; a torzítási termékek jellemzően –67dBc az 5 MHz-es, 2VP-P hordozóhoz képest. Az LT1815 helytakarékos SOT-23-5 és SOT-23-6 és SO-8 csomagokban kapható. A 6 vezetékes SOT-23 csomagban van egy aktuális programozótű, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy csökkentse a tápfeszültséget a még nagyobb energiamegtakarítás érdekében, miközben a készülék aktív marad, csökkentett frekvenciájú teljesítmény mellett. A nagy sebesség és az alacsony teljesítmény kombinációja, valamint a rugalmasság, hogy „menet közben” felcseréljék a másikat, az LT1815-t hasznos komponenssé teszi számos nagy sebességű kommunikációs rendszerben, ahol minimálisra kell csökkenteni az energiafogyasztást. A teljesítménytáblázat az LT1 teljesítményét foglalja össze. Vegye figyelembe, hogy az LT1815, egy feszültségvisszacsatoló erősítő, 1815 V/µs vagy 1500 mp/volt sebességgel forog. A magas fordulatszám nem csak csökkenti az ülepedési időt (670 ns egy 15 V -os lépésnél, hogy ± 5 mV -os tartományba álljon), hanem kiterjeszti az erősítő effektív frekvenciatartományát is. A teljes teljesítményű sávszélességet a fordulatszámból a következő képlettel lehet kiszámítani: 50 V/µs fordulatszám és ± 1500 V (VP = 3 V) kimeneti amplitúdó esetén ez 3 MHz teljes teljesítményű sávszélességet jelent. Bár ez még mindig hiányzik a 80 MHz-es kis jel-nyereségű sávszélességű termékhez, de jócskán kiterjed a sok szélessávú kommunikáció és a digitális videorendszerek körébe. 220. táblázat: Az LT1 legfontosabb teljesítményjellemzői Paraméter Érték Tápellátási áram 1815mA Erősítési sávszélesség Termék 6.5 MHz-es fordulatszám 220V/μs Teljes teljesítményű sávszélesség, VOUT = 1500VP-P 6MHz harmonikus torzítás, fC = 80MHz, AV = 5, VOUT = 2VP-P, RL = 2Ω –100dBc bemeneti zajfeszültség 67nV/√Hz bemeneti eltolási feszültség (max.) 6 mV bemeneti zajáram 1.5pA/√Hz bemeneti torzítóáram (max) ± 1.3μA kimeneti áram, VOUT = ± 8V ± 3mA bemeneti közös mód tartomány ± 75V CMRR 4.2dB PSRR 85dB Minden előírás ± 97V, 5 ° C -on jellemző, hacsak másképp nem jelezzük. A magas fordulatszámok azt is biztosítják, hogy a fordulatszám -korlátozás ne járuljon hozzá a torzításhoz széles frekvenciatartományban. A 25 MHz -es erősítési sávszélességű termék viszont nagy cikluserősítést biztosít az érdeklődési frekvencián. 220 MHz -es vivőfrekvencián a nyílt hurok erősítése 5, ami tovább csökkenti a torzulást. Az 44. ábra (alsó két görbe) az LT1 erősítő torzítását és frekvenciáját mutatja 1815-es erősítésű konfigurációban. 1. ábra: LT1815 torzítás vs frekvencia. Programozható aktuális opció A vita eddig az LT1815 specifikációira összpontosított teljes sebességű üzemmódban. Az SO-8 és 5 vezetékes SOT-23 csomagokban ez az egyetlen mód. A 6 elvezetéses SOT-23 csomag azonban rendelkezik egy EN feliratú aktuális programozótüskével, amely a negatív tápegységre vonatkozik, és aktív, alacsony polaritású. Annak érdekében, hogy az erősítőt teljes fordulatszámon (és teljes tápárammal) működtesse, húzza le az EN -csapot a negatív tápfeszültségre 75Ω vagy annál kisebb ellenálláson keresztül. Ez az engedélyezett mód, innen a csap neve. Ha az EN -csatlakozót nem csatlakoztatják, vagy legalább 2 V -ra kényszerítik a negatív tápfeszültség fölé, az erősítő leállítási módban van, és csak 150µA készenléti áramot vesz fel. Az LT1815 tápfeszültségének és fordulatszámának beállításához csatlakoztasson egy külső ellenállást (REN) az EN tüske és a negatív tápegység közé, ahogy a 2. ábra mutatja. Minél magasabb a programozási ellenállás értéke, annál kisebb a tápáram. Az erősítési sávszélességű termék is csökken, bár lassabban, mint a tápáram. Ezért a nyereség sávszélességű termék és a tápáram aránya (az op erősítő egyik kulcsfontosságú mutatója) valójában 33MHz/mA -ről körülbelül 50MHz/mA -re nő egy 40k programozási ellenállás esetén. A 3. és 4. ábra a tápáramot és a nyereség sávszélességét mutatja a programozási ellenállás értékéhez képest, lehetővé téve a felhasználó számára, hogy kiválassza az alkalmazás optimális kompromisszumát. Az 1. ábra felső két görbéje torzítást és frekvenciát mutat 40k programozási ellenállással (1.2 mA tápáram). 2. ábra Ellenállás programozása EN és V– között. 3. ábra Tápfeszültség vs REN programozási ellenállás. 4. ábra. Nyereség sávszélesség termék vs REN programozási ellenállás. Bizonyos értelemben a programozható áram opció az LT1815 erősítőt erősítőcsaláddá alakítja, mindegyik a teljesítmény és a tápáram közötti ellentétben. Az 5. ábra a torzítást és a kínálati áramot mutatja, ezek egyike a kompromisszumos görbéknek. A pontok egyes lineáris technológiai erősítők adatpontjait jelentik, míg a görbe az LT1815 és egy jól megválasztott programozási ellenállás által kínált folyamatos adatpontokat jelenti. Figyelembe véve, hogy minden operősítő különböző, és saját előnyöket kínál, az LT1815 valójában kisebb torzítást kínál egy adott tápáramnál, mint sok más operősítő. 5. ábra Torzítás vs tápáram. Kívánt esetben a felhasználó dinamikusan válthat a teljes sebesség, a leállítás és az egy vagy több alacsony energiafogyasztású üzemmód között, a nyitott leeresztés logika különböző kombinációival, amint az a 6. ábrán látható. Például az LT1815-öt használó kommunikációs rendszer beállíthatja dinamikus tartományát a zajra és a torzításra a fogadó vagy adó csatornában, és közben soha ne fogyasszon több áramot a szükségesnél. 6. ábra Az LT1815 átkapcsolása nagysebességű és több alacsony fogyasztású üzemmód között. Áramkör -kialakítás Az LT1815 egyszerűsített vázlatát a 7. ábra mutatja. Mindkét bemenet nagy impedanciájú, és az erősítőt feszültségvisszacsatoló topológiának minősíti. A kiegészítő NPN és PNP emitterkövetők Q1 – Q8 pufferelik mindegyik bemenetet, és bemutatják a differenciális bemeneti jelet az R1 belső ellenálláson. A bemeneti közös mód tartomány általában mindkét tápegységről 0.8 V -ra terjed ki, és a Q10/Q14 VBE, valamint a Q5/Q6 VSAT korlátozza. Az NPN és PNP áramtükrök Q10 – Q11 és Q14 – Q15 tükrözik az R1 -en keresztül generált áramot a nagy impedanciájú csomópontba. A Q9 és Q13 Cascode eszközök javítják a tükör kimeneti impedanciáját. 7. ábra Az LT1815 egyszerűsített vázlata. Az R1 ellenállás, a Q5 – Q8 transzkonduktivitása és a C1 kompenzátor kondenzátor állítja be az erősítő 220 MHz -es erősítési sávszélességét. Az RC, CC hálózat a nagy impedanciájú csomópont és a kimenet között extra kompenzációt biztosít, amikor a kimenet kapacitív terhelést hajt végre. Az R1 -en generált áram, elosztva a C1 kondenzátorral, meghatározza a fordulatszámot. Ne feledje, hogy ez az áram, és így a fordulatszám arányos a bemeneti lépés nagyságával. A bemeneti lépés megegyezik a kimeneti lépéssel osztva a zárt hurok erősítésével. A legmagasabb fordulatszám ezért a legalacsonyabb erősítési konfigurációban érhető el. Az LT1815 adatlap az 1500V/µs fordulatszámot határozza meg –1 fordított erősítésben, ami egyenértékű a nem invertáló 2-es erősítéssel. A bemeneti ellenálláson keletkező belső áram sokkal nagyobb lehet, mint a nyugalmi tápáram (akár 80 mA). Normál átmeneti, zárt hurkú üzemben ez nem jelent problémát, mivel néhány nanoszekundum után a visszacsatolás visszaállítja a differenciális bemeneti jelet nullára. A tartós (azaz nyílt hurkú) differenciális bemeneti feszültségek azonban túlzott teljesítményveszteséget eredményezhetnek; ezért ezt az erősítőt nem szabad összehasonlítónak használni. A kimeneti fokozat áramerősítéssel puffereli a nagy impedanciájú csomópontot a terheléstől. A kibocsátó követői Q17 – Q20 a BetaNPN × BetaPNP -nek megfelelő áramerősítést biztosítanak, de a tényleges áramerősítést nagyban növeli a Q24 – Q26 és Q21 – Q23 által biztosított dinamikus alapáram -kompenzáció. A Q24 a Q19 -en keresztül áramló kimeneti áram töredékét méri; A Q25 – Q26 tükör a megfelelő áramot injektálja vissza a Q19 alapjába. Ez a jelfüggő erősítés javítja az erősítő linearitását azáltal, hogy csökkenti az adott kimeneti áramhoz szükséges differenciális bemeneti jel mennyiségét. További előny, hogy a kimeneti eszközök kisebbek is lehetnek, ami egy adott erősítő sebességéhez kevesebb nyugalmi áramot igényel. A belső referenciaáram, az IREF a Q29, Q30, Schottky D1 és D2 diódák, valamint az R2 és R3 ellenállások által alkotott áramtükörbe áramlik. Ha az EN rövidítve van V–, akkor a tükörarány egy, és az erősítő összes előfeszítő árama névleges. Bármely külső ellenállás, amely az EN és a negatív tápegység közé van csatlakoztatva, csökkenti a tükörarányt és ezáltal az erősítő teljes tápáramát. Ha az EN -t nem csatlakoztatják vagy magasra húzzák, az erősítő torzítása kikapcsol, és csak a 150µA készenléti áram marad. Következtetés Az LT1815 erősítő az alacsony tápáram és a nagy sávszélesség kiváló kombinációját biztosítja mind a kis, mind a nagy jelekhez. Az erősítő alacsony frekvenciájú torzítása nagy előnyt jelent a jelkondicionáló alkalmazásokhoz. A programozható áram opció további rugalmasságot kínál a teljesítmény dinamikus optimalizálásához kis teljesítményű rendszerekben.

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista