【世说设计】深入分析差分驱动器，4种情形帮您看透~

时间：2021-12-08 17:07:07

关键字：驱动器信号源 RS RF

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[导读]差分驱动器可以由单端或差分信号驱动，今天我们就利用无端接或端接信号源来分析这两种情况。01差分输入、无端接信号源图1显示一个差分驱动器由一个平衡的无端接信号源驱动。这种情况通常是针对低阻抗信号源，信号源与驱动器之间的连接距离非常短。图1：差分输入、无端接信号源设计输入为源阻抗RS...

差分驱动器可以由单端或差分信号驱动，今天我们就利用无端接或端接信号源来分析这两种情况。

01差分输入、无端接信号源

图1显示一个差分驱动器由一个平衡的无端接信号源驱动。这种情况通常是针对低阻抗信号源，信号源与驱动器之间的连接距离非常短。

图1：差分输入、无端接信号源

设计输入为源阻抗R_S、增益设置电阻R_G1和所需的增益G。注意：增益相对于信号电压源V_SIG进行测量。

相对于信号源V_SIG，增益设置电阻的总值等于R_G1 R_S/2。此外，R_G2=R_G1。这样，所需的反馈电阻值(R_F1=R_F2)就可以通过下式计算：

02差分输入、端接信号源

许多情况下，差分驱动源需要驱动双绞线，此时必须将双绞线端接为其特征阻抗，以便保持高带宽并使反射最小，如图2所示。

图2. 差分输入、端接信号源

设计输入为源阻抗R_S、增益设置电阻R_G1和所需的增益G。注意：对于端接情形，增益是相对于端接电阻的差分电压(V_IN=V_D –V_D-)进行测量。

对于平衡的差分驱动，输入阻抗R_IN等于2R_G1。端接电阻R_T按照如下条件选择：R_T|| R_IN= R_S，或者

这样，所需的反馈电阻值(R_F1=R_F2)就可以通过下式计算：

03单端输入、无端接信号源

许多应用中，差分放大器会提供一种有效的途径将单端信号转换成差分信号。图3显示的是无端接单端驱动器的情形。

图3. 单端输入、无端接信号源

设计输入为源阻抗R_S、增益设置电阻R_G1和所需的增益G。注意：增益相对于信号电压源V_SIG进行测量。

为了防止V_OCM在差分输出端产生不良的失调电压，差分放大器的两个输入端看到的净阻抗必须相等。因此，

这样，反馈电阻值就可以通过下式计算：

04单端输入、端接信号源

图4显示一个极常见的应用，其中单端信号源驱动一条同轴电缆；为使反射最小并且保持高带宽，必须适当端接同轴电缆。

设计输入为源阻抗R_S、增益设置电阻R_G1和所需的增益G。注意：增益相对于端接电阻的电压V_IN进行测量。

图4. 单端输入、端接信号源

已知所需的增益G、增益设置电阻R_G1和信号源电阻R_S，计算反馈电阻RF1A的初始值。此电阻的最终值将会略有提高，原因是需要提高R_G2以匹配输入阻抗，这将通过下面的公式计算。计算过程如下：

输入电压V_IN与信号源电压V_SIG具有如下关系：

为了计算反馈电阻的最终值，使用图5所示的戴维宁等效电路。

图5. 戴维宁等效输入电路

输出电压可以表示为源电压的函数：

原文转自亚德诺半导体

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