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COMLINEAR CLC503
180MHz的差分输出放大器
1996年8月
N
COMLINEAR CLC503
180MHz的差分输出放大器
概述
该COMLINEAR CLC503是一个单端至差分放大器。
它利用一对闭环跨导放大器来
提供宽带,高保真,差分输出信号。国内
电阻设置差分增益为2V / V 。与地面中心
2V
pp
输入信号时, CLC503将产生一个4V
pp
迪FF erential
输出信号。此差分输出信号是围绕一个中心
可调整的共模电压。一个独立的输入控件
所述共模输出电压。该CLC503具有调和
-77dBc或更少的失真产物,和一个信号的信噪比
72分贝。输出级的负载,信号范围优化
与0.7和3.9伏,如单发现
供应CMOS模数转换器。在CLC503的过载恢复时间
和下面的电路是通过将输出的限幅优化
CLC503 。断引脚的功率(P
DN
)允许以节省功耗
在应用中未使用的电路被置于低
功率模式。
的CLC503是一个理想的放大器来驱动的差分输入
该COMLINEAR CLC949的,12位, 20MSPS ,模拟 - 数字
转换器。它是专为驱动单电源,差分
输入,模拟 - 数字转换器需要快速稳定,高
高保真的投入。
特点
s
s
s
s
-77dBc的失真( 10MHz时, 4V
pp
)
72分贝SNR ( 4V
pp
)
15ns的稳定( 0.1 % )
180MHz的带宽
单至差分转换
单电源ADC的信号调理器
应用
s
s
谐波失真与幅度
-60
R
L
= 2k
-65
失真( DBC)
-70
10MHz
5MHz
-75
-80
1MHz
-85
-90
0
1
2
2MHz
3
4
5
输出幅度(V
pp
)
典型应用图
引脚
SOIC
ADC时钟
74AC04
P
DN
V
in
CLC503
0.1F
V
cm
+V
o
-V
o
V
CC
0.1F
6.8F
V
INP
V
客栈
V
REFMO
BIASC
CLK
2K
AMP
2K CORE
V
cm
+V
o
-V
o
V
CC
掉电
GND
V
EE
V
in
P
DN
V
in
GND
V
EE
0.1F
6.8F
-5V
CLC949
12B / 20MSPS ADC
V
CC
GND
0.1F
+5V
1996年美国国家半导体公司
印在U.S.A.
http://www.national.com
电气特性
(V
CC
= + 5V, V
EE
= - 5V, V
cm
= 2.25V ,C
L
= 5pF的,V
o
= 4V
pp
除非另有说明)
参数
环境温度
频域响应
差动放大器
大信号带宽
增益平坦度
共模放大器
-3dB带宽
时间域响应
差动放大器
上升和下降时间
建立时间至0.1%
压摆率
共模放大器
从掉电恢复
失真和噪声响应
2
nd
谐波失真
3
rd
谐波失真
SNR
集成的输出噪声电压
静态直流性能
差动放大器
收益
输出失调电压
INL
R
in
共模放大器
收益
输出失调电压
R
in
输入电压范围
电源抑制比
电源电流
电源电流,掉电
其他性能
掉电输入
V
IL
V
IH
关机功耗
输出电压范围
差分输出电阻
条件
CLC503
典型值
+25C
最小/最大额定值
+25C
-40到85°C
单位
笔记
V
o
& LT ; 4.0V
pp
DC至10MHz
V
o
& LT ; 4.0V
pp
180
0.3
15
80
0.5
10
70
0.5
10
兆赫
dB
兆赫
2V步骤
2V步骤
2V步骤
2V步骤
0.1 %的输出稳定
4V
pp
, 1MHz的
4V
pp
, 10MHz的
4V
pp
, 1MHz的
4V
pp
, 10MHz的
4V
pp
R
s
= 50
为10kHz - 500MHz的
2.1
15
0
800
40
-78
-75
-85
-77
72
325
2.5
22
500
100
-74
-71
-80
-72
71
380
3.0
25
500
100
-70
-71
-79
-72
70
460
ns
ns
%
V / μs的
ns
dBc的
dBc的
dBc的
dBc的
dB
V
RMS
B
B
B
B
V
o
(差异) / V
in
V
in
= 0
2
10
0.015
2
0.97
100
10
1.5 - 3.5
50
25
4.5
0.5 - 4.8
1
4.5
45
0.7 - 3.9
500
1.75 - 2.25
90
0.03
1.6 - 2.4
0.9 - 1.1
200
5
30
30
6
1.75 - 2.25
100
0.05
1.6 - 2.4
0.9 - 1.1
200
5
30
30
6
V/V
mV
%
k
V/V
mV
M
V
dB
mA
mA
V
V
V
mW
V
A
A
A
V
OCM
/V
cm
A
A
A
A
C
C
A
DC
R
L
=
CMOS电平
on
关闭
P
DN
= “你好”
单路输出
60
0.85 - 3.7
400 - 600
60
0.9 - 3.5
375 - 625
最小/最大额定值是根据产品特性和仿真。如指出的各个参数进行测试。即将离任的质量水平
从测试的参数决定。
绝对最大额定值
电源电压
最大输入范围
最大输出范围(± V)的
最高工作温度范围
最高结温
最大存储温度范围
最大的铅温度(焊接10秒)
ESD额定值(人体模型)
±6V
±6V
0到V
CC
-40 ° C至+ 85°C
+175C
-65 ° C至+ 150°C
+300C
500V
笔记
A) J-级别:规格为100 %,在+ 25℃时,样品在+ 85°C测试的测试。
LC / MC级:规格为100 %,晶圆探测,在+ 25℃。
B) J-级别:规范是样品在+ 25°C测试。
C)
掉电
比V要高出1V
cm
.
订购信息
模型
CLC503AJE
温度范围
-40
C至+ 85
C
描述
8引脚SOIC
推荐工作条件
电源电压
输入电压
输出电压
环境温度范围
± 4.5至± 5.5VDC
±1V
+0.8至+ 3.75V
-40 ° C至+ 85°C
SOIC ( AJE )
封装热阻
q
JC
65
C / W
q
JA
90
C / W
http://www.national.com
2
典型性能特性
(V
CC
= + 5V, V
EE
= - 5V, V
cm
= 2.25V ,C
L
= 5pF的,V
o
= 4V
pp
除非指定) (
频率响应与
L
归一化幅度( 1分贝/ DIV )
V
o
= 1V
pp
频率响应与V
o
归一化幅度( 1分贝/ DIV )
80
V
o
= 3V
pp
SNR和SFDR
SFDR
SFDR ( DBC) ,信噪比(分贝)
75
70
65
60
CLC949驱动CLC503
-1dB满量程输入
R
L
= 1k
R
L
= 500
V
o
= 2V
pp
SNR
R
L
=打开
V
o
= 1V
pp
55
1M
10M
100M
1M
10M
1M
10M
100M
1G
频率(Hz)
二阶谐波失真与频率的关系
-74
V
in
= 1.2V
pp
V
o
= 2V
pp
频率(Hz)
第三谐波失真与频率的关系
-82
-84
V
in
= 1.2V
pp
V
o
= 2V
pp
频率(Hz)
二阶谐波失真与幅度
-60
R
L
= 2k
V
cm
= 2.75
-76
-65
失真( DBC)
失真( DBC)
V
cm
= 2.75
失真( DBC)
-86
-88
-90
V
cm
= 1.25
V
cm
= 1.75
-70
10MHz
5MHz
-78
-80
-82
V
cm
= 2.25
-75
-80
1MHz
V
cm
= 1.75
-92
-94
V
cm
= 2.25
V
cm
= 1.25
-96
-98
0.1M
10M
-85
-90
0
1
2
2MHz
-84
0.1M
10M
3
4
5
频率(Hz)
第三谐波失真与幅度
-70
R
L
= 2k
频率(Hz)
脉冲响应CLC949驱动的CLC503
1.0
10MHz
输出幅度(V
pp
)
稳定时间 - 容性负载
0.7
0.6
5pf
10pf
20pf
40pf
-75
失真( DBC)
0.5
0.5
积极
误差( % )
2MHz
-85
-90
1MHz
误差( % )
60
80
100
-80
5MHz
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
-0.5
-95
-100
0
1
2
3
4
5
-1.0
0
20
40
-0.1
10
100
1000
输出幅度(V
pp
)
等效输入噪声
100
-5
-10
时间(纳秒)
I
B
, V
IO
,与温度的关系
2.18
2.175
V
IO
时间(纳秒)
掉电(P
DN
)响应
5
4
电压噪声(NV / √Hz的)
振幅( 1V / DIV )
3
2
1
0
-1
产量
P
DN
I
B
(A)
V
IO
(毫伏)
-15
-20
I
B
2.17
2.165
2.16
2.155
-100
-50
0
50
100
150
-25
电压= 12nV / √Hz的
10
0.1k
1k
10k
100k
1M
10M
100M
-30
-2
时间(为20ns /格)
频率(Hz)
3000
2500
温度(℃)
CLC949输出当驱动下CLC503
输入接地
匹配的字符串代码
2000
1500
1000
500
0
2012
2013
2014
2015
2016
2017
输出代码
3
http://www.national.com
CLC503应用
应用注意事项
工作原理
图1是本CLC503的简化示意图。
P
DN
图2示出的差分输出电压限制
在CLC503 。
3.7
+V
o
= V
cm
+V
in
3.25V
Q
4
输出电压(V)
V
CC
2.25
V
cm
R
1
-V
o
+V
in
B1
R
2
+V
o
B2
R
4
V
cm
1.25V
Q
4
0.8
+1
Q
1
Q
2
-1
Q
5
-V
o
= V
cm
-V
in
-1
R
3
I
I
3
I
I
cm
V
EE
0
1
输入电压( V)
电流镜
R
1
= R
2
2 R
1
= R
3
R
4
= 16R
1
图2 :差分输出电压
围绕V中心
cm
时,输出与来自
下面的公式。
+V
o
=
V
cm
+
V
in
-V
o
=
V
cm
V
in
V
ODIFF
=
+V
o
– (
-V
o
)
=
2V
in
的输入输出关系示于图3 。
V
in
±1V
2V
pp
± 1.4V最大
V
ODIFF
±2V
4V
pp
± 2.8V最大
图1 :简化框图
输入电压驱动一个单位增益缓冲器,乙
1
一个反相缓冲器,B
2
。这些缓冲器驱动发射器
追随者,Q
1
和Q
2
。电阻R
3
,是增益集
电阻器。 B的组合
1
, B
2
, Q
1
, Q
2
和R
3
形成一个跨导级。输入电压
R两端
3
被转换成一个同相和偿付
相电流通过Q的集电极
1
和Q
2
。该
电流过R
3
是:
I
3
=
2V
in
R
3
R
1
=
R
2
V
ODIFF
=
I
3
R
1
+
I
3
R
2
V
ODIFF
=
I
3
(
2R
1
)
V
ODIFF
=
2V
in
(
2R
1
)
R
3
图3 :输入与输出的关系
拉断电线(P
DN
)高降低
静态电源电流。这将关闭当前
流动Q
5
的,因此Q
1
和Q
2
,允许
输出电压漂移高,约为4.3V 。
由于信号不显著衰减,磷
DN
不能有效地隔离从输出输入。
这部分没有被推荐用作多路复用器。
请参阅
引脚说明 - 掉电引脚
-
部分。发生装置当P无损伤
DN
is
高且输入被驱动到电源电压。
引脚说明
P
DN
V
CC
V
in
1
2
5
7
3 6
2R
1
=
R
3
V
ODIFF
=
2V
in
R两端的共模电压
4
转换
为电流。晶体管Q
5
具有集电极电流
等于:
I
cm
V
CC
V
cm
V
二极管
R
4
R
4
=
16R
1
共模电流被缩放和镜像备份
以Q
1
和Q
2
。这些电流,I被转换回
在集电极负载电阻器的电压,R
1
和R
2
.
这形成了共模输出电压。
I
=
V
CC
V
cm
V
二极管
R
1
V
OCM
= V
CC
– V
二极管
– R
1
I
I = 16I
cm
V
OCM
= V
cm
+V
o
8
4
-V
o
V
EE
V
cm
图4 : CLC503功能引脚说明
4
s
销1
掉电(P
DN
):
掉电引脚需要
CMOS输入电平。用这个来降低
功率为250mW至40mW功率。这不是一个
信号禁用引脚。 CMOS门电路驱动此
输入。静态电源电流会
下降时, P
DN
至少比1V更高
V
cm
。当电流被关断时,输出
电压V
o
,会去约为4.3V 。一
的10K内部下拉电阻允许P
DN
to
悬空时不使用。
销2
输入电压(V
in
):
这是将信号输入。该
推荐的输入范围为± 1V 。线性
操作范围是大约± 1.4V这
输入控制该差分输出电压。
因为反式的闭环性质的
电导阶段,传递函数是高度
线性的。请参阅
输出电压
引脚输出
信号的限制。
3脚
接地( GND ) :
配合低阻抗模拟
地面上。
引脚4和5
电源(V
EE
和V
CC
):
为优化
性能,使用线性± 5V电源。
使用0.1μF和6.8μF的旁路供电容
电源线以减少任何噪音
可以通过将电源被注入到电路
耗材。将旁路电容尽量靠近
该器件引脚越好。取出
从下面的电路板接地层
设备,以消除寄生电容。参考
to
印刷电路板布局
更多的布局建议。
管脚6和7
输出电压(-V
o
和+ V
o
):
这些是
差分信号输出引脚。输出电压
在这些引脚被限制在0.7V至3.9V 。该
超过这些限制的输出后的恢复时间
大约为40ns 。输出电压可
被定义为:
+V
o
=
V
cm
+
V
in
-V
o
=
V
cm
V
in
V
ODIFF
=
+V
o
(
-V
o
)
=
2V
in
V
OCM
=
+V
o
(
-V
o
)
=
V
cm
2
设计信息
负载:
该CLC503用于驱动高速
CMOS模拟 - 数字转换器,如
CLC949 。阻性负载会影响增益和
共模抵消。所以不推荐以驱动
下面10kΩ的电阻负载这部分。参见图5
增益与负载器件的输出指定范围
性。
2.5
R
o
= 600 = R
OMAX
s
2
GAIN (V / V)
1.5
R
o
= 400 = R
OMIN
1
0.5
0
100
1000
10000
100000
负载电阻( Ω )
s
图5 :增益与电阻性负载
建立时间:
该CLC503落户在15ns的0.1 %
用5pF的负载时, CLC949的输入电容。
参阅
稳定时间 - 容性负载
在积
典型性能特性
部分。
功耗
来计算功率耗散,磷
T
,用于CLC503 ,
可使用以下公式:
P
T
=
I
CC
(
V
CC
V
EE
)
03网络连接
s
印刷电路板布局
的CLC503的性能强烈地依赖
在适当的布局,电力供应充足
脱钩。在输出端上的寄生电容
在CLC503和输入到CLC949 ,或任何其它
模拟 - 数字转换器,必须保持在最低限度。
请考虑以下原则:
s
s
s
使用一个接地平面。
旁路电源引脚与单片机
0.1μF的并用6.8μF的钽电容
电容器。地方比0.1"少电容器
(3毫米)从销。
除去地平面下的
从所有的输入/输出设备和0.1" (3毫米)
垫。
s
s
引脚8
共模电压(V
cm
):
该输入套
共模输出的工作点。该
共模输入电压范围可从1.5V
到3.5V 。请参阅
输出电压
销讨论
对于在输出范围的限制。
5
接口的CLC503与CLC949
在CLC503可以很容易地与所述CLC949
如图6评估板可用
对于原打字和测量。
http://www.national.com
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    -
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