概述
超低失真電壓負(fù)反饋運(yùn)算放大器AD8045是ADI公司的高增益運(yùn)算放大器,具有高速、低噪聲和超低失真等優(yōu)異特性,在20MHz的條件下,動(dòng)態(tài)范圍可以達(dá)到-90dBc,在有源濾波器、ATE和ADC驅(qū)動(dòng)器等要求高性能放大電路的設(shè)計(jì)和使用中,AD8045是一種極佳的首選器件。
AD8045為L(zhǎng)FCSP封裝,這樣為PCB板提供了低熱阻抗,將使高溫傳遞更加有效,提高了性能和穩(wěn)定性并使其工作溫度范圍達(dá)到：-40℃~+125℃。這種新的標(biāo)準(zhǔn)引腳排列減少由正輸入引腳和負(fù)電源引腳之間的耦合所引起的互感,以及由此而產(chǎn)生的失真。引腳的這樣排列也改善了二次諧波失真和簡(jiǎn)化了PCB電路板的布局。
AD8045是一種增益穩(wěn)定、1 GHz帶寬的電壓反饋放大器,它具有1350 V/祍轉(zhuǎn)換速率和7.5 ns達(dá)0.1%的建立時(shí)間。低噪聲和無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍,從而使它非常適用于在高速工作條件下具有高分辨率的系統(tǒng)。AD8045除了具有這些理想的交流技術(shù)指標(biāo)外,還顯示出優(yōu)良的直流特性。該放大器可在3.3 V ~ 12 V電源電壓范圍內(nèi)工作。所以對(duì)于那些需要高動(dòng)態(tài)范圍,高精度和高速的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),AD8045是最理想的候選器件之一。

(a)同相輸入聯(lián)接方法                   (b)反相輸入聯(lián)接方法

圖1   AD8045的基本連接方法

圖2   4階S-K有源低通濾波器

AD8045的典型應(yīng)用
AD8045的性能優(yōu)異,可應(yīng)用在很多方面,下面以有源低通濾波器和高速ADC驅(qū)動(dòng)器的實(shí)現(xiàn)為例,分析其優(yōu)良的特性。
AD8045的基本連接方法
AD8045的使用方法與一般運(yùn)算放大器的使用方法基本相同,最基本的接法有同相輸入和反相輸入,其電路構(gòu)造原理圖如圖1所示。AD8045是電壓反饋結(jié)構(gòu),其閉環(huán)-3dB帶寬與反饋電阻的數(shù)值有關(guān)。設(shè)計(jì)要求的閉環(huán)增益與閉環(huán)帶寬可以通過(guò)改變電阻RF和RG來(lái)獲得。表1給出了常用的不同閉環(huán)增益下RF和RG的取值。在單位增益(G＝+1)應(yīng)用中,RS有利于降低高頻峰值。
輸出端的阻抗RSUNB僅僅用在驅(qū)動(dòng)大的電容負(fù)載的時(shí)候使用,通過(guò)添加RSUNB來(lái)提高電路的穩(wěn)定性,并可以使輸出端的阻尼振蕩最小。
有源低通濾波器的實(shí)現(xiàn)
有源濾波器應(yīng)用在許多諸如選擇濾波器或者高頻通信中的信息收集器等領(lǐng)域。若設(shè)計(jì)一個(gè)具有高轉(zhuǎn)換速率,增益帶寬為400MHz的器件,AD8045是有源濾波器的理想候選器件。圖2給出了截止頻率為90MHz,4階S-K結(jié)構(gòu)低通濾波器,該濾波器由兩個(gè)二階的S-K基本電路級(jí)聯(lián)而成的,每一部分的增益為G＝+2,則電路的總增益為G＝+4或者是12dB。圖中,。
將電阻電容的值設(shè)置成相同會(huì)大大簡(jiǎn)化S-K濾波器。截止頻率或者說(shuō)是-3dB頻率,品質(zhì)因數(shù),第一級(jí)電路增益,第二級(jí)電路增益。
為了降低噪聲、失調(diào)電壓和放大器的頻率響應(yīng),電阻應(yīng)該保持一個(gè)較低的值。由于電路里低電容的應(yīng)用,PCB布局和降低板間的寄生噪聲將十分困難。幾皮法都可能使截止頻率失諧。
為了得到較好的放大器濾波性能,電容的選擇非常嚴(yán)格。像具有低溫特性的NPO陶瓷電容和銀云母電容都是濾波電路的較佳的選擇。

圖3   AD8045實(shí)現(xiàn)的AD9244驅(qū)動(dòng)電路

圖4  AD8045的非寄生動(dòng)態(tài)范圍

圖5  50MHz的單音FFT

高速ADC驅(qū)動(dòng)器的實(shí)現(xiàn)
用于ADC驅(qū)動(dòng)器的AD8045提供失真性能方面的變壓比較結(jié)果。大多數(shù)的ADC輸入信號(hào)是直流耦合的模擬信號(hào),工作在一個(gè)很寬的頻率范圍內(nèi)。在這種情況下,連接到ADC上面的放大器才會(huì)有效。所以相連的放大器應(yīng)該具有對(duì)輸入信號(hào)的放大和電平移動(dòng)能力,并和ADC輸入范圍保持一致。
圖3給出了AD8045實(shí)現(xiàn)一個(gè)14位65MSPS的AD9244差分驅(qū)動(dòng)的示意圖,放大器均設(shè)置噪聲系數(shù)為+2,使用了同相輸入和反相兩種輸入模式,以提供較好的匹配帶寬。反相放大器的增益G＝-1,同相放大器的增益G＝+2,其中同相放大器的輸入端被分成兩個(gè)部分是為了輸出的規(guī)范化并使之和反相輸出相等。直流耦合差分驅(qū)動(dòng)器最好工作在+/-5V下,在這種情況下,會(huì)使低失真性能達(dá)到最佳。
AD8045的輸出電壓在AD9244的共模濾波器的2.5V范圍之內(nèi)。AD9244的共模濾波器參考電壓經(jīng)OP27緩沖和濾波送往用于電平移位電路的同相電阻網(wǎng)絡(luò)。
AD8045的非寄生動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）性能如圖4所示,圖5給出了50MHz的單音快速傅立葉變換性能�！�