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首款可编程PDA问世,传统FDA和DVGA将出局

Jakechen| TI,可编程PDA| 2012-09-24
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【导读】传统FDA(全差分放大器)带来的设计难题是每次更改增益设置都要重新设计和调试,而且总体性能取决于外部电阻的精度/匹配;而DVGA(数字可变增益放大器)虽解决了FDA的设计难题,但又带来了新的设计难题,即随着电压增益从最大值逐dB降低,噪声性能也逐dB下降。TI最新开发出的全球首个PDA(可编程差分放大器)顺利解决了所有这些设计难题。

超声医疗、测量测试、军事、无线通信以及微波回程等应用的RF前端除了一个前置低噪声放大器以外,通常还需要在ADC的前面加一个差分放大器以改善输出信号质量。最早业内一般采用FDA(全差分放大器),但FDA给设计工程师带来了四个方面的设计难题:1)每次更改增益设置都要重新设计和调试;2)总体性能取决于外部电阻的精度/匹配;3)外部电阻增加成本、加大板级空间;4)带宽可能与增益变化矛盾,因为放大器的带宽增益比是恒定的。

TI半导体事业部华南区模拟产品应用经理杨毅说:“FDA不仅给产品的升级换代带来了很大的麻烦,而且高精度的电阻通常很贵,从而导致产品的时间成本和BOM成本都很高。”

TI华南区模拟产品应用经理杨毅照片
图1:TI半导体事业部华南区模拟产品应用经理杨毅

为了克服FDA带来的设计难题,业界推出了DVGA(数字可变增益放大器),但它又带来了新的设计难题,即随着电压增益从最大值逐dB降低,噪声性能也逐dB下降(或者说噪声系数逐dB 升高)。

最近TI率先在业内推出的PDA(可编程差分放大器)LMH6881/6882解决了所有这些设计难题。杨毅指出:“它不仅可在整个增益范围内保持相当平坦的噪声/失真性能,而且不需要进行电阻匹配,可直接用数字方法调节增益,非常易于使用,从而可简化系统设计工作,以及一颗芯片、一个设计可针对多种应用。”

PDA=FDA与DVGA的优势集合
图2:PDA、FDA与DVGA的性能比较

下一页:LMH6881/6882的独特性能和比较优势
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2.4GHz LMH6881单通道PDA与2.4GHz LMH6882双通道PDA可在6dB至26dB的增益范围内提供优化的噪声、失真与带宽性能,从而可简化工程师采用差分放大器进行的设计。采用PDA设计系统可为各种广泛的应用提高灵活性,显著缩短设计时间,缩小解决方案尺寸,降低材料清单(BOM)成本。

PDA整合了全差分放大器(FDA)与数字可变增益放大器(DVGA)的优势,可帮助工程师便捷地通过改变增益修改设计,无需调整外部电阻器、替换放大器或重新配置并优化每个增益级。与传统DVGA相比,TI PDA可在整个增益范围内提供更加一致的噪声及失真性能。

LMH6881与LMH6882中的可编程增益控制可消除对增益设置电阻器的需求以及其相关不匹配误差,从而可提高系统稳健性,充分满足医疗、测量测试、军事、无线通信以及微波回程等应用需求。

LMH6881与LMH6882的主要特性与优势包括:


第一,这两款器件都可在整个增益范围内保持优异的噪声及失真性能。最大增益 (26 dB) 与 100 MHz 输入频率下的主要性能规格为:9.7dB 的噪声系数、44dBm OIP3 以及 -100 dBc HD3;

第二,增益控制可通过 SPI 总线或专用引脚实施,无需外部电阻器;

第三,支持直流/交流耦合与单端至差分转换,无需不平衡变压器(balun),使设计人员以最少外部组件实现从直流到高频率运行的灵活性;

第四,LMH6882 0.2 dB的通道增益匹配与1.5度的相位匹配,可为宽带零中频与正交采样应用带来出色的镜频抑制;

第五,可驱动高速模/数转换器(ADC),如8位单通道ADC083000、10位双通道ADC10D1500、12位双通道ADC12D1800RF 以及14位单通道ADS4149等。

TI 提供评估板(EVM)以及TINA-TI SPICE 模型及参考设计以加速工程师采用LMH6881与LMH6882 PDA的开发。采用 24 引脚、2.6 毫米 × 2.6 毫米 QFN 封装的 LMH6881 单通道 PDA 现已开始供货。此外,同步供货的还有采用 36 引脚、4.6 毫米 × 4.6 毫米 QFN 封装的 LMH6882 双通道 PDA。

下一页:TI杨毅精彩演讲视频和LMH6881/2官方视频
 

TI杨毅精彩演讲


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