低功耗、高輸出電流差分放大器AD8390A的特性與應用

在電子工程師的日常設計中，放大器的選擇至關重要，它直接影響著整個系統(tǒng)的性能。今天要給大家介紹的是Analog Devices公司的AD8390A，一款高輸出電流、低功耗的差分放大器，特別適用于ADSL和ADSL2 +等數(shù)字用戶線系統(tǒng)的中心局（CO）驅動接口。

文件下載：AD8390A.pdf

AD8390A的顯著特性

電壓反饋與低功耗優(yōu)勢

AD8390A屬于電壓反饋放大器，這一特性使其在信號處理方面表現(xiàn)出色。它能夠在低功耗的狀態(tài)下運行，支持從10V（±5V）到24V（±12V）的單電源或雙電源操作。對于全功率ADSL和ADSL2 +的CO應用，其總靜態(tài)電源電流僅為5.5mA，并且還可以通過調整電源電流來進一步降低功耗，這對于需要長時間運行的設備來說，無疑是一個巨大的優(yōu)勢。

高輸出能力與低失真

在輸出能力方面，AD8390A表現(xiàn)卓越。它具備400mA的峰值輸出驅動電流和44V p - p的差分輸出電壓，能夠滿足高電流差分應用的需求。同時，它的失真極低，在26kHz至1.1MHz頻段，MTPR為 - 70dBc；在1.1MHz至2.2MHz頻段，MTPR為 - 65dBc。這使得它在處理復雜信號時，能夠保持較高的信號質量。

高速性能

AD8390A擁有260V/μs的差分壓擺率，這一高速性能使其能夠快速響應信號的變化，適合處理高頻信號。它的 - 3dB小信號帶寬可達38 - 45MHz，大信號帶寬為35 - 38MHz。

關鍵技術指標解析

電氣參數(shù)

這些參數(shù)反映了AD8390A在不同工作條件下的性能表現(xiàn)。例如，小信號帶寬和大信號帶寬決定了它能夠處理的信號頻率范圍，而低的電壓噪聲和失調電壓則有助于提高信號處理的精度。

絕對最大額定值

了解這些絕對最大額定值對于正確使用AD8390A至關重要。如果超過這些額定值，可能會導致器件永久性損壞。

工作原理與應用設計

工作原理

AD8390A是一個具有共模反饋的真正差分放大器，其功能相當于三個放大器。放大器A和放大器B構成一個標準的反相配置雙放大器，放大器C則用于維持輸出端的共模電壓(VCOM)。當(VCOM)未連接時，輸出端內部偏置到中電源；也可以通過外部驅動(VCOM)來設置直流輸出共模電壓。

應用設計要點

電源、接地和布局

AD8390A可以使用單電源或雙電源供電，總電源電壓范圍為10V至24V。為了獲得最佳性能，應使用穩(wěn)壓良好、紋波低的電源。在布局方面，要注意電源去耦、接地和整體電路板布局。使用10μF鉭電容進行低頻電源去耦，用0.1μF優(yōu)質陶瓷芯片電容對所有電源引腳進行去耦，并盡可能靠近驅動器放置。同時，使用內部低阻抗接地平面為所有驅動器和去耦電容提供公共接地點，盡量為模擬和數(shù)字電路使用單獨的接地平面。

VCOM引腳

(VCOM)引腳內部偏置在中電源，無需外部電阻。但設計者可以使用外部低阻抗源將(VCOM)設置為其他電壓電平。當(VCOM)引腳未連接時，應使用0.1μF電容將其接地，并靠近AD8390A放置。在使用雙相等電源時，可將(VCOM)引腳直接接地，使輸出偏置在中電源，無需外部去耦電容。

電源管理

AD8390A具有出色的電源管理功能，通過兩個PD引腳選擇四種偏置模式之一，以及一個(I{ADJ})引腳進行精細偏置調整，從而在提供所需信號水平的同時優(yōu)化驅動器效率。兩個CMOS兼容邏輯引腳PD1和PD0可選擇三種有源功率電平之一和一個掉電模式，當PD引腳未連接時，AD8390A處于掉電模式。(I{ADJ})引腳可進行偏置電流微調，未連接時，三種有源模式的偏置電流分別為10 mA、6.7 mA和3.8 mA；連接到負電源（(VEE)）時，偏置電流約降低50%；通過在(I{ADJ})引腳和負電源之間連接電阻(R{ADJ})，可進行精細偏置調整。

典型應用場景

ADSL/ADSL2 +應用

在典型的ADSL/ADSL2 +應用中，差分線路驅動器將來自模擬前端（AFE）的信號驅動到雙絞線電話線上。通過正反饋（(R3)）合成輸出電阻，可降低線路匹配電阻(R{M})的值，從而節(jié)省功率。但需要注意的是，降低(R{M})的值會使接收信號衰減約(1/k)，因此在設計時需要在這些參數(shù)之間進行權衡。

其他應用

除了ADSL和ADSL2 +系統(tǒng)，AD8390A還可用于其他需要差分放大器的高電流應用，如xDSL線路驅動器等。

總結與思考

AD8390A以其低功耗、高輸出電流、高輸出電壓擺幅和強大的熱封裝性能，成為了ADSL、ADSL2 +和專有xDSL系統(tǒng)中心局線路驅動器的理想選擇。在實際設計中，電子工程師需要根據(jù)具體的應用需求，合理選擇電源、設置偏置電流，并注意電路板的布局和布線，以充分發(fā)揮AD8390A的性能優(yōu)勢。同時，大家也可以思考一下，在不同的應用場景中，如何進一步優(yōu)化AD8390A的使用，以達到更好的系統(tǒng)性能呢？歡迎在評論區(qū)留言討論。