解析ADA4932-1/ADA4932-2：高性能低功耗ADC驅(qū)動(dòng)的理想之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，ADC驅(qū)動(dòng)的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的表現(xiàn)起著關(guān)鍵作用。ADA4932-1/ADA4932-2作為下一代AD8132，憑借其卓越的性能、低噪聲和低功耗等特性，成為了驅(qū)動(dòng)高性能ADC的理想選擇。今天，我們就來(lái)深入剖析這款A(yù)DC驅(qū)動(dòng)。

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特性亮點(diǎn)

高性能低功耗

ADA4932-1/ADA4932-2在低功耗的情況下展現(xiàn)出了高性能。每放大器僅消耗9.6 mA的電流，同時(shí)具備出色的動(dòng)態(tài)性能。例如，它擁有560 MHz的-3 dB帶寬（G = 1），0.1 dB增益平坦度可達(dá)300 MHz，擺率為2800 V/μs（25% - 75%），0.1%建立時(shí)間僅需9 ns。這種高性能與低功耗的結(jié)合，使得它在對(duì)功耗有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。

低諧波失真

在諧波失真方面，ADA4932-1/ADA4932-2也有著優(yōu)秀的表現(xiàn)。在10 MHz時(shí)，SFDR可達(dá)100 dB；在20 MHz時(shí)，SFDR為90 dB。低諧波失真有助于提高信號(hào)的純度，減少干擾，從而提升整個(gè)系統(tǒng)的性能。

低輸入電壓噪聲

其輸入電壓噪聲低至3.6 nV/√Hz，典型輸入失調(diào)電壓為±0.5 mV。低輸入電壓噪聲能夠有效降低系統(tǒng)的本底噪聲，提高信號(hào)的質(zhì)量和分辨率。

靈活的增益和工作模式

它支持外部可調(diào)增益，甚至可以使用小于1的增益。同時(shí)，具備差分-to-差分或單端-to-差分的操作模式，并且輸出共模電壓可調(diào)。輸入共模范圍下移了1 V（1 VBE），這種設(shè)計(jì)使得它在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中都能靈活適應(yīng)。

寬電源范圍和多樣的封裝形式

該驅(qū)動(dòng)的電源范圍為+3 V至±5 V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境。并且提供16引腳和24引腳的LFCSP封裝，方便工程師根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

規(guī)格參數(shù)

不同電源下的性能表現(xiàn)

在±5 V和+5 V的不同電源條件下，ADA4932-1/ADA4932-2的各項(xiàng)性能參數(shù)有所差異。例如，在±5 V電源下，-3 dB小信號(hào)帶寬可達(dá)560 MHz；而在+5 V電源下，-3 dB小信號(hào)帶寬為560 MHz（部分條件下）。在輸入輸出特性方面，如輸入偏置電流、輸入失調(diào)電流、輸出電壓擺幅等參數(shù)也會(huì)因電源不同而有所變化。工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和電源條件來(lái)選擇合適的參數(shù)。

絕對(duì)最大額定值和熱阻

絕對(duì)最大額定值規(guī)定了器件能夠承受的最大應(yīng)力，如電源電壓為11 V，結(jié)溫為150°C等。超過(guò)這些額定值可能會(huì)導(dǎo)致器件永久損壞。熱阻方面，ADA4932-1的16引腳LFCSP封裝（帶裸露焊盤）熱阻為91°C/W，ADA4932-2的24引腳LFCSP封裝（帶裸露焊盤）熱阻為65°C/W。了解這些參數(shù)有助于工程師合理設(shè)計(jì)散熱方案，確保器件在安全的溫度范圍內(nèi)工作。

典型性能特性

頻率響應(yīng)

通過(guò)一系列的圖表，我們可以看到ADA4932-1/ADA4932-2在不同電源、增益、負(fù)載等條件下的頻率響應(yīng)特性。例如，在不同增益下，小信號(hào)和大信號(hào)的頻率響應(yīng)曲線有所不同。這對(duì)于工程師選擇合適的增益和工作頻率范圍具有重要的參考價(jià)值。

諧波失真

諧波失真與頻率、負(fù)載、電源等因素密切相關(guān)。從圖表中可以看出，隨著頻率的增加，諧波失真會(huì)逐漸增大；不同的負(fù)載和電源條件也會(huì)對(duì)諧波失真產(chǎn)生影響。工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮這些因素，以降低諧波失真對(duì)系統(tǒng)的影響。

其他性能特性

還包括共模抑制比（CMRR）、電源抑制比（PSRR）、輸出平衡、回波損耗等性能特性。這些特性對(duì)于保證信號(hào)的質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

應(yīng)用信息

閉環(huán)增益設(shè)置

根據(jù)分析應(yīng)用電路的方法，可以確定電路的差分增益。差分增益的計(jì)算公式為(frac{V{OUT , d m}}{V{I N, d m}} |=frac{R{F}}{R{G}}) ，前提是兩側(cè)的輸入電阻（(R{G})）和反饋電阻（(R{F})）相等。工程師可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的電阻值來(lái)設(shè)置閉環(huán)增益。

輸出噪聲電壓估計(jì)

通過(guò)噪聲模型可以估計(jì)ADA4932-1/ADA4932-2的差分輸出噪聲。輸入?yún)⒖荚肼曤妷好芏?、噪聲電流等因素都?huì)對(duì)輸出噪聲產(chǎn)生影響。在大多數(shù)情況下，當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋因子相同時(shí)，(V_{OCM})引腳的噪聲輸出為共模噪聲。工程師可以根據(jù)這些原理來(lái)優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，降低輸出噪聲。

反饋網(wǎng)絡(luò)失配的影響

即使外部反饋網(wǎng)絡(luò)（(R{F} / R{G})）存在失配，內(nèi)部共模反饋環(huán)路仍能使輸出保持平衡。但反饋失配會(huì)導(dǎo)致輸入到輸出的差模增益成比例變化，并且(V_{OCM})引腳到(OUT, dm)的增益也會(huì)受到影響。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)最好使用標(biāo)稱匹配的反饋因子，以減少不必要的噪聲和偏移。

輸入阻抗計(jì)算

對(duì)于平衡差分輸入信號(hào)，輸入阻抗為(R{I N, d m}=R{G}+R{G}=2 ×R{G}) ；對(duì)于不平衡單端輸入信號(hào)，輸入阻抗的計(jì)算公式為(R{I N, s e}=left(frac{R{G}}{1-frac{R{F}}{2 timesleft(R{G}+R_{F}right)}}right)) 。了解輸入阻抗的計(jì)算方法有助于工程師正確匹配信號(hào)源和負(fù)載，提高系統(tǒng)的性能。

單端輸入的端接

在處理單端輸入時(shí)，需要正確端接以確保信號(hào)的傳輸質(zhì)量。具體步驟包括計(jì)算輸入阻抗、匹配源電阻、補(bǔ)償增益電阻的不平衡以及進(jìn)行最終的增益調(diào)整。通過(guò)這些步驟，可以實(shí)現(xiàn)單端到差分的轉(zhuǎn)換，并獲得所需的輸出電壓。

輸入共模電壓范圍和電容耦合

ADA4932-1/ADA4932-2的輸入共模范圍下移了約1 VBE，這種設(shè)計(jì)適用于直流耦合、單端到差分和單電源應(yīng)用。在使用時(shí)，需要確保輸入電壓擺動(dòng)在規(guī)定的范圍內(nèi)，以避免非線性失真。此外，雖然該驅(qū)動(dòng)最適合直流耦合應(yīng)用，但也可以在交流耦合電路中使用，通過(guò)在輸入和輸出端插入電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。

高性能ADC驅(qū)動(dòng)應(yīng)用

在驅(qū)動(dòng)ADC時(shí)，ADA4932-1/ADA4932-2能夠發(fā)揮重要作用。例如，在驅(qū)動(dòng)AD7626和AD9245等ADC時(shí)，需要合理設(shè)計(jì)電路，包括使用濾波器來(lái)優(yōu)化接口、設(shè)置合適的電源電壓和輸出共模電壓等。同時(shí)，PCB布局也對(duì)系統(tǒng)性能有很大影響，需要注意電源旁路、阻抗控制、元件布局和信號(hào)路由等方面。

總結(jié)

ADA4932-1/ADA4932-2以其高性能、低功耗、低諧波失真等特性，為電子工程師在ADC驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求和場(chǎng)景，合理設(shè)置增益、優(yōu)化電路布局、控制噪聲等，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。希望通過(guò)今天的分析，能讓大家對(duì)ADA4932-1/ADA4932-2有更深入的了解，在設(shè)計(jì)中能夠更加得心應(yīng)手。大家在使用這款驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，遇到過(guò)哪些問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)，歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。