宽带固定增益放大器THS4302特性及应用

３．２ 用ＴＨＳ４３０２驱动电容负载

对运算放大器来说，电容负载是一种最苛刻、也是很普通的负载条件。通常，电容负载为Ａ／Ｄ转换器的输入，包括推荐用来改善Ａ／Ｄ 线性度的外部附加电容。象ＴＨＳ４３０２这样的高速放大器，在输出端直接放置电容负载时，其稳定性很容易受到影响。而且，在放大器带有开环输出电阻时，电容负载在信号路径上引入的附加极性会减少相位余量，因此，在设计时，如果主要考虑频率响应的平坦度、脉冲响应的真实度、或者失真度，最简单有效的方法是在放大器输出和电容负载之间插入一个串联隔离电阻ＲＩＳＯ以将反馈回路和电容负载隔离。

    当ＴＨＳ４３０２的寄生电容负载超过２ｐＦ时，其频率响应性能降低。在实际应用时，长的ＰＣ板路径，非匹配电缆以及多个器件间的连接都很容易出现等效寄生电容负载超过２ｐＦ的情况。因此，为了获得最优的频率响应，ＲＩＳＯ电阻的取值尤为重要，并应尽可能地将电阻ＲＩＳＯ安装在靠近ＴＨＳ４３０２的输出端。图５所示为一组ＴＨＳ４３０２驱动不同电容负载时的频率响应曲线。

４　使用建议

ＴＨＳ４３０２具有２．４ＧＨｚ的频带和５倍的电压增益，为了获得最优的ＡＣ性能，下面给出一些关于电源退耦和版图设计方面的建议。

（１）尽可能地将退耦电容放置在靠近电源输入端，以减小电源到地的电感。推荐使用与器件电源脚宽度差不多的电源线来连接退耦电容，并用３个或更多的孔将电容连接到地平面。

（２）将容值小的电容优先放置在最接近器件的位置。

（３）固态电源平面的四周到地平面之间要慎用高频退耦电容，以避免ＰＣＢ出现自激。

（４）为了获得超过２ ＧＨｚ的最佳传输特性，建议旁路电容的排列采用评估板上的排列方式。３０．１Ω电阻与０．１μＦ电容串联可降低并联集总元件的谐振Ｑ值。其中包括０．１μＦ和４７ｐＦ电容和放大器的电源输入电容。

（５）将信号输入／输出脚到交流地的寄生电容应减到最小。

    不管怎样，如果在Ｉ／Ｏ端使用传输线，匹配电阻应尽可能地接近器件。除非使用了传输线，否则，输出端和同相输入端的寄生电容会与负载和源阻抗一起，不自觉地对带宽产生限制。为了降低不必要的电容，地平面或电源平面应沿着信号Ｉ／Ｏ脚的周围断开，以形成一个窗口。

（６）将电源脚到高频０．１μＦ退耦电容器的距离减到最小?＜０．２５”?；

设计的地平面和电源平面不尽远离信号Ｉ／Ｏ脚，以避免使用窄的电源和地线，达到减小引脚和退耦电容间电感的目的。

（７） 仔细选择和放置外部元件以保护ＴＨＳ４３０２的高频性能。电阻应选择低电抗类型的。表贴电阻的工作特性较好，可进行高密度设计。此外，还应保持ＰＣ板上的连线尽可能地短。

（８）与其它宽带元件间应短线直接连接或使用板上传输线。 实际上，ＴＨＳ４３０２内部已经产生有２ｐＦ的寄生负载。因此，随着信号增益的增加，在没有隔离电阻的情况下，也可以驱动更大的寄生电容负载。也就是说，如果实际要求的走线较长，那么，也可以采用６ｄＢ固有信号损耗的双端传输线，当然还可以采用微带设计技术实现阻抗匹配传输线。

（９）像ＴＨＳ４３０２和ＴＨＳ４３０３这样的高速器件，一般不推荐使用插座。

（１０）应充分利用ＰｏｗｅｒＰＡＤ来获得最佳的温度性能。

《宽带固定增益放大器THS4302特性及应用(第2页)》