高速電流輸出DAC緩沖器

變壓器通常被認(rèn)為是將高速電流輸出DAC的互補(bǔ)輸出轉(zhuǎn)換為單端電壓輸出的最佳選擇,因?yàn)樽儔浩鞑粫?huì)增加噪聲,也不會(huì)消耗功率.盡管變壓器在高頻信號(hào)下表現(xiàn)良好,但它們無(wú)法處理許多儀表和醫(yī)療應(yīng)用所需要的低頻信號(hào).這些應(yīng)用要求一個(gè)低功耗、低失真、低噪聲的高速放大器,以將互補(bǔ)電流轉(zhuǎn)換成單端電壓.此處展示的三個(gè)電路接受來(lái)自DAC的互補(bǔ)輸出電流,并提供單端輸出電壓.將后兩者的失真與變壓器解決方案進(jìn)行比較.

差分放大器:AD8129和AD8130差分轉(zhuǎn)單端放大器（圖15）用于第一個(gè)電路（圖16）.它們?cè)诟哳l下具有極高的共模抑制性能.AD8129在增益為10或以上時(shí)保持穩(wěn)定,而AD8130則在單位增益下保持穩(wěn)定.它們的用戶(hù)可調(diào)增益可以由, RF和 RG.兩個(gè)電阻的比值來(lái)設(shè)置.AD8129和AD8130在引腳1和引腳8上具有很高的輸入阻抗,不受增益設(shè)置的影響.基準(zhǔn)電壓 (VREF, 引腳4)可以用來(lái)設(shè)置偏置電壓,該偏置電壓被乘以與差分輸入電壓相同的增益.

圖15. AD8129/AD8130差動(dòng)放大器

圖16. 采用AD8129/AD8130的DAC緩沖器

方程1和方程2所示為放大器的輸出電壓與DAC的互補(bǔ)輸出電流之間的關(guān)系.端接電阻RT,執(zhí)行電流-電壓轉(zhuǎn)換；RF與RG之比決定了增益.VREF在方程2中被設(shè)為0.

(1)

在圖16中,該電路采用一個(gè)四通道高速、低功耗、14位DAC,其中,互補(bǔ)電流輸出級(jí)將提高速度,降低低功耗DAC的失真.

圖17展示的是電路的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR),它是頻率的函數(shù),采用DAC和AD8129,其中,RF= 2kΩ,RG= 221Ω,RT= 100Ω, 且VO= 8Vp-p, 兩個(gè)電源電壓對(duì)應(yīng)的不同值.此處選擇了AD8129,因?yàn)樗峁┹^大的輸出信號(hào),在G = 10時(shí)保持穩(wěn)定,與AD8130相比,具有較高的增益帶寬積.兩種情況下,SFDR一般都要好于55dB,超過(guò)10MHz,在低電源電壓下,約有>3dB的改善.