高速模擬多路復(fù)用器ADV3219/ADV3220：特性、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在高速信號(hào)處理領(lǐng)域，模擬多路復(fù)用器起著至關(guān)重要的作用。今天要給大家介紹的是Analog Devices公司的兩款高性能2:1模擬多路復(fù)用器——ADV3219和ADV3220，它們?cè)诟咚傩盘?hào)路由等應(yīng)用中展現(xiàn)出了卓越的性能。

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產(chǎn)品特性

優(yōu)異的AC性能

這兩款器件的 -3 dB帶寬表現(xiàn)出色，在200 mV p-p輸入時(shí)可達(dá)800 MHz，2 V p-p輸入時(shí)為730 MHz。同時(shí)，它們擁有高達(dá)2800 V/μs的壓擺率，能夠快速響應(yīng)信號(hào)變化。而且，在 ±5 V電源供電時(shí)，功耗僅為75 mW，實(shí)現(xiàn)了高性能與低功耗的良好平衡。

出色的視頻性能

在視頻應(yīng)用中，ADV3219/ADV3220表現(xiàn)卓越。它們?cè)诔^(guò)100 MHz的頻率范圍內(nèi)，具有0.1 dB的增益平坦度，并且在 (R_{L}=150 Omega) 的負(fù)載條件下，差分增益誤差小于0.02%，差分相位誤差小于0.02°。此外，ADV3219的增益為 +1，ADV3220的增益為 +2，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

低串?dāng)_與高隔離度

在5 MHz時(shí)，串?dāng)_低至 -82 dB，在100 MHz時(shí)為 -60 dB，同時(shí)在5 MHz時(shí)具有 -88 dB的隔離度，有效減少了信號(hào)之間的干擾，保證了信號(hào)的純凈度。

高阻抗輸出禁用功能

該功能允許連接多個(gè)器件而不會(huì)對(duì)輸出總線造成負(fù)載，方便用戶構(gòu)建更大規(guī)模的開(kāi)關(guān)陣列。

封裝形式

采用8引腳LFCSP封裝，適合在各種電路板上進(jìn)行布局，并且能夠在 -40°C至 +85°C的擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

應(yīng)用領(lǐng)域

ADV3219和ADV3220的高性能使其在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

視頻信號(hào)路由

可用于各種視頻格式的信號(hào)路由，如NTSC、PAL、S、SECAM、YUV和RGB等標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，以及MPEG、小波等壓縮視頻信號(hào)，還能處理3級(jí)數(shù)字視頻（HDB3）。

數(shù)據(jù)與通信領(lǐng)域

在數(shù)據(jù)通信和電信領(lǐng)域，它們可以實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)的切換和路由，確保信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。

工作原理

ADV3219/ADV3220是雙電源、高性能的2:1模擬多路復(fù)用器，專為在多個(gè)視頻源之間進(jìn)行切換而優(yōu)化。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由兩個(gè)輸入跨導(dǎo)級(jí)并聯(lián)，后跟一個(gè)單輸出跨阻級(jí)和一個(gè)單位增益緩沖器組成。內(nèi)部電壓反饋設(shè)置增益，ADV3219配置為增益為1，而ADV3220則通過(guò)電阻反饋網(wǎng)絡(luò)和接地緩沖器實(shí)現(xiàn)增益為2的操作。

通過(guò)SELECT邏輯輸入可以控制輸入之間的切換，當(dāng)SELECT線為邏輯低時(shí)選擇IN0，為邏輯高時(shí)選擇IN1。通過(guò) (overline{EN}) 邏輯輸入可以將輸出置于低功耗、高阻抗禁用模式，方便構(gòu)建更大的開(kāi)關(guān)陣列。

規(guī)格參數(shù)

在 (V{s}= pm 5 ~V)、(T{A}=25^{circ} C)、(R{L}=150 Omega)、(C{L}=4 pF) 的條件下（除非另有說(shuō)明），ADV3219和ADV3220的各項(xiàng)規(guī)格參數(shù)表現(xiàn)優(yōu)秀。例如， -3 dB帶寬、增益平坦度、傳播延遲、建立時(shí)間、壓擺率等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，以及增益誤差、增益匹配等直流性能指標(biāo)都在合理范圍內(nèi)，為實(shí)際應(yīng)用提供了可靠的保障。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

電路布局

為確保最佳性能，需要采用適當(dāng)?shù)母咚僭O(shè)計(jì)技術(shù)。使用低電感接地平面進(jìn)行電源旁路，并為輸入和輸出信號(hào)提供高質(zhì)量的返回路徑。建議在盡可能靠近器件主體的位置使用0.1 μF陶瓷電容器對(duì)電源進(jìn)行旁路，在離器件較遠(yuǎn)的位置放置10 μF鉭電容器以提供低頻、高電流輸出驅(qū)動(dòng)所需的儲(chǔ)能。輸入和輸出信號(hào)路徑應(yīng)采用帶狀線或微帶線控制阻抗，視頻系統(tǒng)通常使用75 Ω特性阻抗，RF系統(tǒng)通常使用50 Ω。

終端匹配

在受控阻抗情況下，需要在器件的輸入和輸出端使用終端電阻。輸入終端應(yīng)是與輸入走線特性阻抗匹配的接地并聯(lián)電阻，并盡可能靠近器件輸入引腳放置，以減少反射。為了最小化輸入之間的串?dāng)_，需要在輸入走線之間使用低電感屏蔽，并考慮接地電流路徑，以防止屏蔽提供串?dāng)_耦合介質(zhì)。輸出串聯(lián)終端電阻應(yīng)與輸出走線的特性阻抗相同，并盡可能靠近器件輸出端放置，以減少串聯(lián)寄生電感對(duì)增益平坦度和 -3 dB帶寬的影響。

容性負(fù)載

高頻輸出在驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載時(shí)通常會(huì)遇到困難，可能會(huì)在頻域中出現(xiàn)峰值或在時(shí)域中出現(xiàn)過(guò)沖。如果這些影響過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致振蕩。當(dāng)遇到過(guò)大的負(fù)載電容、過(guò)沖過(guò)大或器件振蕩的情況時(shí)，可以使用幾十歐姆的小串聯(lián)電阻來(lái)改善性能。

總結(jié)

ADV3219和ADV3220以其優(yōu)異的性能、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和合理的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為高速信號(hào)處理提供了一個(gè)可靠的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇器件，并注意電路布局、終端匹配和容性負(fù)載等問(wèn)題，以充分發(fā)揮這兩款器件的優(yōu)勢(shì)。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。