低成本雙路和三路130MHz帶關(guān)斷功能的電流反饋放大器：LT1259/LT1260

在電子設(shè)計領(lǐng)域，放大器的性能和特性對于眾多應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。今天，我們就來詳細(xì)探討一下Linear Technology推出的LT1259/LT1260這兩款低成本雙路和三路130MHz帶關(guān)斷功能的電流反饋放大器。

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一、產(chǎn)品概述

LT1259包含兩個獨(dú)立的130MHz電流反饋放大器，每個都帶有關(guān)斷引腳，設(shè)計用于在驅(qū)動電纜和其他低阻抗負(fù)載時提供出色的線性度。而LT1260則是三路版本，特別適用于RGB視頻應(yīng)用。這兩款放大器可在單5V到±15V的所有電源下工作，工作時每個放大器僅消耗5mA電流。當(dāng)處于關(guān)斷狀態(tài)時，放大器的電源電流為零，輸出呈現(xiàn)高阻抗。

二、產(chǎn)品特性

1. 帶寬與增益平坦度：在±5V電源下，具有90MHz帶寬，0.1dB增益平坦度超過30MHz。
2. 關(guān)斷特性：關(guān)斷時完全關(guān)閉，電源電流為0μA，可有效節(jié)省功耗。
3. 高速性能：高轉(zhuǎn)換速率達(dá)1600V/μs，快速開啟時間為100ns，快速關(guān)閉時間為40ns，非常適合頻譜擴(kuò)展和便攜式設(shè)備應(yīng)用。
4. 寬電源范圍：電源范圍從±2V（4V）到±15V（30V），可適應(yīng)多種電源環(huán)境。
5. 輸出能力：最大輸出電流為60mA，能滿足一定的負(fù)載驅(qū)動需求。
6. 低功耗：每個放大器的電源電流僅為5mA。
7. 低失真：差分增益為0.016%，差分相位為0.075°，可提供高質(zhì)量的信號放大。
8. 封裝形式：提供14引腳和16引腳窄型SO封裝，方便不同的PCB布局需求。

三、電氣特性

1. 輸入特性
   • 輸入失調(diào)電壓：在25°C時，典型值為2mV，最大值為12mV。
   • 輸入失調(diào)電壓漂移：為30μV/°C。
   • 輸入電流：同相輸入電流在25°C時典型值為0.5μA，反相輸入電流典型值為20μA。
   • 輸入噪聲：輸入噪聲電壓密度在1kHz、RF = 1k、RG = 10、Rs = 0時為3.6nV/√Hz。
2. 輸出特性
   • 最大輸出電壓擺幅：在±15V電源、RL = 1k時為±12V到±14V；在±5V電源、RL = 150Ω、25°C時為±2.5V到±3.7V。
   • 輸出電容：關(guān)斷時為4.4pF。
3. 增益與帶寬
   • 大信號電壓增益：在±15V電源、VOUT = ±10V、RL = 1k時為57 - 72dB；在±5V電源、VOUT = ±2V、RL = 150Ω時為57 - 69dB。
   • 小信號-3dB帶寬：在不同電源和負(fù)載條件下有所不同，例如±12V、AV = 2、RL = 150Ω、RF = RG = 1.5k時為130MHz。
4. 其他特性
   • 共模抑制比（CMRR）：在不同電源和共模電壓條件下為52 - 69dB。
   • 電源抑制比（PSRR）：在±2V到±15V電源、EN引腳接V - 時為60 - 80dB。

四、應(yīng)用信息

1. 反饋電阻選擇：LT1259/LT1260的小信號帶寬由外部反饋電阻和內(nèi)部結(jié)電容決定。帶寬是電源電壓、反饋電阻值、閉環(huán)增益和負(fù)載電阻的函數(shù)。該放大器針對±5V電源操作進(jìn)行了優(yōu)化，-3dB帶寬為90MHz?？蓞⒖嫉湫?a target="_blank">AC性能表中的電阻選擇指南。
2. 反相輸入端電容：電流反饋放大器需要從輸出到反相輸入端的電阻反饋以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。要注意盡量減少輸出和反相輸入端之間的雜散電容，反相輸入端到地的電容會導(dǎo)致頻率響應(yīng)出現(xiàn)峰值（以及瞬態(tài)響應(yīng)出現(xiàn)過沖）。
3. 容性負(fù)載驅(qū)動：當(dāng)使用合適的反饋電阻值時，LT1259/LT1260可以直接驅(qū)動容性負(fù)載。可參考最大容性負(fù)載與反饋電阻的關(guān)系圖來選擇合適的值。也可以在輸出端串聯(lián)一個10Ω到20Ω的小電阻，以隔離容性負(fù)載與放大器輸出，但這樣會使增益成為負(fù)載電阻的函數(shù)。
4. 電源：該放大器可在單電源或雙電源下工作，電源范圍從±2V（4V總電壓）到±15V（30V總電壓）。使用不等值的雙電源時，失調(diào)電壓和反相輸入偏置電流會發(fā)生變化，失調(diào)電壓每伏電源不匹配約變化500μV，反相偏置電流每伏電源不匹配最多可變化5μA，典型變化約為0.1μA/V。
5. 轉(zhuǎn)換速率：電流反饋放大器的轉(zhuǎn)換速率與傳統(tǒng)運(yùn)算放大器不同，它與放大器增益配置有關(guān)。在反相模式和同相模式的高增益情況下，整體轉(zhuǎn)換速率取決于輸出級；在同相模式增益小于10時，整體轉(zhuǎn)換速率受輸入級限制。LT1259/LT1260的輸入轉(zhuǎn)換速率約為270V/μs，輸出轉(zhuǎn)換速率由反饋電阻值和內(nèi)部電容決定，在增益為10、反饋電阻為1k、±15V電源時，輸出轉(zhuǎn)換速率典型值為1600V/μs。

五、典型應(yīng)用

1. 2輸入視頻MUX電纜驅(qū)動器：第一頁的應(yīng)用示例展示了一個低成本的2輸入視頻MUX電纜驅(qū)動器。在這個電路中，活動放大器會受到禁用放大器的RF和RG負(fù)載影響，但僅會導(dǎo)致1.2%的增益誤差，可通過將每個放大器配置為單位增益跟隨器來消除該誤差。通道之間的切換時間在同時驅(qū)動ENA和ENB時為100ns。
2. 2輸入RGB MUX電纜驅(qū)動器演示板：PC演示板#039A上制作了一個完整的2輸入RGB MUX。該演示板有以下注意事項(xiàng)：
   • 禁用的LT1260的反饋電阻會加載到啟用的放大器上，導(dǎo)致1% - 2%的增益誤差，可將放大器配置為單位增益跟隨器來消除。
   • 反饋節(jié)點(diǎn)連接RF和RG的走線長度應(yīng)最小化，以減少雜散電容。
   • 電路板兩側(cè)的接地平面應(yīng)遠(yuǎn)離RF和RG，以減少雜散電容。
   • 電容C1和C6是可選的，僅在EN1或EN2通過長電感接地導(dǎo)線激活時用于減少過沖。
   • R、G和B放大器由于到RF的輸出走線不同，頻率響應(yīng)略有不同，所有放大器在PCB #039中的帶寬比單獨(dú)測量時略小。
   • 器件之間的變化可能會使峰值變化±0.25dB。

六、總結(jié)

LT1259/LT1260以其出色的性能、寬電源范圍、低功耗和快速的開關(guān)特性，在RGB電纜驅(qū)動、頻譜擴(kuò)展放大器、MUX放大器、復(fù)合視頻電纜驅(qū)動和便攜式設(shè)備等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在設(shè)計相關(guān)電路時，可以充分考慮這兩款放大器的特點(diǎn)，靈活應(yīng)用以滿足不同的設(shè)計需求。那么，在你的項(xiàng)目中，是否也會選擇使用這兩款放大器呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。