LT6604-15：高性能雙差分放大器與低通濾波器的完美結(jié)合

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，我們常常需要高性能的放大器和濾波器來處理各種信號(hào)。今天要給大家介紹的 Linear Technology 的 LT6604-15，就是一款非常出色的雙差分放大器與 15MHz 低通濾波器的組合芯片，它在很多應(yīng)用場(chǎng)景中都能發(fā)揮重要作用。

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一、芯片特性亮點(diǎn)

1. 集成設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

LT6604-15 集成了兩個(gè)匹配的全差分放大器，每個(gè)放大器都配備了一個(gè) 4 階 15MHz 低通濾波器。這種集成設(shè)計(jì)使得失真和噪聲都非常低，在單位增益下，帶內(nèi)信噪比高達(dá) 76dB。而且，隨著增益的提高，輸入?yún)⒖荚肼晻?huì)降低，能夠處理更小的輸入差分信號(hào)，同時(shí)不會(huì)顯著降低信噪比。

2. 濾波性能卓越

濾波器近似切比雪夫響應(yīng)，能夠有效過濾高頻噪聲。在不同頻率下，其增益和相位匹配都有很好的保證。例如，在 3V 電源、2Vp - p 輸出的情況下，1MHz 時(shí) 2 次諧波為 86dBc，3 次諧波為 90dBc；10MHz 時(shí) 2 次諧波為 63dBc，3 次諧波為 69dBc。

3. 供電靈活性

該芯片支持 3V、5V 和 ±5V 供電，并且具有全差分輸入和輸出，輸出共模電壓還可以調(diào)節(jié)，這使得它在不同的電源系統(tǒng)和信號(hào)處理需求中都能靈活應(yīng)用。

4. 小巧封裝

采用 4mm × 7mm × 0.75mm 的小型 QFN 封裝，節(jié)省了 PCB 空間，適合對(duì)空間要求較高的設(shè)計(jì)。

二、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛

1. ADC 驅(qū)動(dòng)與濾波

可作為雙差分 ADC 驅(qū)動(dòng)器和濾波器，為 ADC 提供低噪聲、低失真的輸入信號(hào)，廣泛應(yīng)用于無線基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的高速 ADC 抗混疊和 DAC 平滑處理。

2. 信號(hào)轉(zhuǎn)換與濾波

能實(shí)現(xiàn)單端到差分的轉(zhuǎn)換，以及差分信號(hào)的共模轉(zhuǎn)換，還可作為匹配的雙差分濾波級(jí)，在高速測(cè)試和測(cè)量設(shè)備、醫(yī)療成像等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

三、電氣特性詳解

1. 增益與匹配

不同電源電壓下（3V、5V、±5V），濾波器在不同頻率下的增益和增益匹配都有詳細(xì)的參數(shù)規(guī)格。例如，在 3V 電源、2Vp - p 輸入時(shí)，1.5MHz 相對(duì) 260kHz 的增益匹配典型值為 0.1dB，最大為 0.5dB。而且，兩個(gè)通道之間的增益和相位高度匹配，每個(gè)通道的增益可以通過兩個(gè)外部電阻獨(dú)立編程。

2. 噪聲與失真

噪聲帶寬為 10kHz 到 15MHz 時(shí)，輸入?yún)⒖荚肼暈?109μVRMS。在不同頻率和負(fù)載條件下，失真性能也表現(xiàn)出色，如 1MHz、2Vp - p、800Ω 負(fù)載、3V 電源時(shí)，2 次諧波失真為 86dBc，3 次諧波失真為 90dBc。

3. 其他特性

通道隔離度在 1MHz、2Vp - p、800Ω 負(fù)載時(shí)為 - 117dB，10MHz 時(shí)為 - 102dB。差分輸出擺幅在 5V 電源時(shí)為 3.80 - 4.75VP - P_DIFF，3V 電源時(shí)為 3.75 - 4.50VP - P_DIFF。

四、引腳功能與應(yīng)用信息

1. 引腳功能

每個(gè)引腳都有其特定的功能，例如 +INA 和 - INA 是通道 A 的輸入引腳，通過外部電阻 RIN 連接信號(hào)，DC 增益為 536Ω/RIN；VOCMA 是通道 A 第 2 級(jí)濾波器的直流共模參考電壓引腳，用于設(shè)置濾波器差分輸出的共模電壓。

2. 應(yīng)用連接

在實(shí)際應(yīng)用中，LT6604-15 有多種連接方式?？梢赃M(jìn)行直流耦合或交流耦合信號(hào)輸入，還可以與電流輸出 DAC 連接。例如，在圖 2 中，通過 0.1μF 耦合電容和 536Ω 增益設(shè)置電阻實(shí)現(xiàn) AC 耦合，能處理任意共模電平的單端或差分信號(hào)。在與電流輸出 DAC 連接時(shí)，通過設(shè)置電阻 R1 和 R2 可以確定增益和 DAC 引腳的電壓。

3. 阻抗匹配

在評(píng)估 LT6604-15 時(shí)，需要注意阻抗匹配。例如，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試時(shí)，通過變壓器和電阻的組合來滿足不同的阻抗要求，減少反射和失真。

4. 電壓范圍與功耗

芯片內(nèi)部有電路限制濾波器的最大峰 - 峰差分電壓，防止內(nèi)部電路過度功耗和輸出短路。同時(shí)，VMID 和 VOCM 的電壓設(shè)置有一定的要求，合理設(shè)置可以優(yōu)化濾波器性能。在功耗方面，需要確保芯片的結(jié)溫不超過 150°C，通過將暴露焊盤連接到 PCB 接地平面來散熱。

五、總結(jié)

LT6604-15 是一款功能強(qiáng)大、性能出色的芯片，其集成的雙差分放大器和低通濾波器在低噪聲、低失真和高增益匹配方面表現(xiàn)優(yōu)異。在不同的電源電壓和信號(hào)處理需求下都能穩(wěn)定工作，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。電子工程師在設(shè)計(jì)高速信號(hào)處理電路、ADC 驅(qū)動(dòng)電路等時(shí)，可以考慮使用這款芯片，以提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過類似芯片的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。