產品簡述
MS8241/MS8242 是一顆高速的電壓反饋放大器,具有電流
反饋放大器的高速轉換特性,可以應用在所有傳統的電壓反饋運
放應用方案中。MS8241/MS8242 能夠穩定工作在低增益環路下
(增益為+2 和-1),僅消耗 7mA/通道的供電電流(VCC=±5V),即
可實現 3200V/μs 的極高壓擺率和 140MHz 的單位增益帶寬,
MS8241/MS8242 是高速信號處理和視頻應用方案的理想選擇。
MS8241/MS8242 具有 200mA 的最大輸出電流能力,可以作為轉
接驅動器和激光驅動器應用于視頻傳輸中。
MS8241/MS8242 具有良好的動態特性、極低的信噪比和諧
波失真,適用于 ADC/DAC 系統。工作電壓為±5V,可用于各類便
攜設備。MS8241 為單通道放大器,MS8242 為雙通道放大器。
主要特點
?簡單易用的電壓反饋(VFA)拓撲
?極高壓擺率:3200V/μs
?高單位增益帶寬:140MHz
?-3dB 帶寬(AV=+2):120MHz
?低靜態電流:7mA/通道(VCC=±5V)
?高輸出電流:200mA
?工作電壓:±5V 到±8V
應用
?HDSL/ADSL 驅動器
?多媒體廣播系統
?專業視頻攝像器
?復印機/掃描機/傳真機
?HDTV 放大器
?脈沖放大器和尖峰探測器
產品規格分類
管腳圖
如有需求請聯系——三亞微科技 王子文(16620966594)
管腳說明
極限參數
芯片使用中,任何超過極限參數的應用方式會對器件造成永久的損壞,芯片長時間處于極限工作狀
態可能會影響器件的可靠性。極限參數只是由一系列極端測試得出,并不代表芯片可以正常工作在此極
限條件下。正常工作范圍請參考下文的推薦工作條件。
1. 輸出端可以持續一定時間短路到地,不管此時的供電方式是單電源還是雙電源。在高溫環境下持續短
路到地會讓芯片內部溫度超過 150°C。
2. 最大功耗是最大結溫、熱阻和環境溫度的函數:PD=(TJ(MAX)-TA)/RθJA。
3. HBM 模型中的電阻為 1.5kΩ,電容為 100pF。
推薦工作條件
電氣參數
除非特別說明,以下參數均為單通道工作下的電氣參數。
如有需求請聯系——三亞微科技 王子文(16620966594)
1. 典型值代表了最常見的參數基準。
2. 大信號電壓增益指的是總輸出擺幅除以產生該輸出擺幅需要的輸入信號幅值。當 VS=±5V 時,VOUT=±1V。
3. 開環輸出電流由開環輸出電壓的測試條件確定,同時需要帶上 100Ω 的負載電阻。
4. 壓擺率是上升壓擺率和下降壓擺率的平均值。
5. 諧波失真的測試條件是:AV=+2,VIN=1VPP且負載電阻為 100Ω。
應用信息
芯片概述
MS8241/MS8242 是一顆高速的電壓反饋放大器,具有 140MHz 單位增益帶寬和 3200V/μs 的壓擺率,
而芯片每通道只消耗 7mA 的供電電流。同時,芯片具有其他優良的特性,比如極低的差分增益和差分相
位以及較高的輸出電流。
MS8241/MS8242 本質上是一個電壓反饋放大器(VFA),與電流反饋放大器(CFA)具有低的反相輸入阻抗
和高的同相輸入阻抗不同,VFA 的兩個輸入端都是高阻節點。CFA 的低阻反相輸入節點和反饋電容形成了
一個額外的極點,會導致整個環路不穩定。因此,CFA 不能應用于需要反饋電容的傳統的運算放大電路中,
MS8241/MS8242 輸入級是完全對稱的結構,同時具有與 CFA 類似的高速轉換特性。AB 類輸出級將增
益級與負載隔離開,以提供更低的輸出阻抗。
壓擺率特性
MS8241/MS8242 的壓擺率是由內部對高阻節點電容充電和放電的電流決定的。這個電流等于差分輸
入電壓除以總衰減電阻 RE。因此,壓擺率是與輸入電壓成比例的,在低環路增益配置下,也能實現較高
的壓擺率。
當一個高速的大信號脈沖輸入到放大器里,會發生一定程度的過沖和欠沖。可以在外部放置一個 1kΩ
的電阻,與輸入腳串聯,通過減小帶寬來降低過沖。
如果放大器的輸入信號在高頻下的幅值過大,放大器會出現壓擺率限制,這會導致時域上振蕩和頻
域上出現尖峰。
當增益為+4 時,沒有出現尖峰,所以 MS8241/MS8242 對 30mV、100mV 和 300mV 的輸入信號能做
出理想的響應。
當增益為+2 時,出現輕微的尖峰。這個高頻尖峰是因為輸入信號在高頻上超過了放大器的壓擺率。
頻域上的尖峰不會限制時域上的脈沖響應,在噪聲增益大于+2 時,MS8241/MS8242 可以穩定工作。
輸入電容補償
輸入電容和輸入端的增益設置電阻會構成一個額外的極點,這會導致信號出現尖峰和振蕩。為了解
決這個問題,可以添加一個反饋電容 CF,大小為:CF> (RIN× CIN)/RF。
這個電容可以抵消輸入端的極點,推薦值為 2pF。下圖說明了補償電路。
電源注意事項
設置一個合理的旁路網絡,可以盡量減小全頻段的電源阻抗。正電源和負電源都應該單獨放置一個
0.01μF 的陶瓷電容和 2.2μF 的鉭電容,并注意這些電容應緊靠芯片的電源腳。
輸入限制
在高頻應用中,如果信號沒有適當終止,會產生反射。
為了減少反射,可以在信號源處使用阻抗匹配的同軸線纜,線纜另一端應當使用同樣大小的電阻或
限制器。在通用線纜中,RG59 具有 75Ω 的特征阻抗,RG58 有 50Ω 的特征阻抗。
驅動容性負載
放大器驅動容性負載會在輸出端出現振蕩。為了避免這種情況,可以如下圖所示,放置一個隔離電
阻。隔離電阻和負載電容形成了一個極點,增加了相位裕度,提高了整個系統的穩定性。整個系統的響
應由隔離電阻決定:阻值越大,脈沖響應越弱。對于 MS8241/MS8242,推薦使用 50Ω 的隔離電阻。下圖
展示了 MS8241/MS8242 驅動 150pF 的負載,使用 50Ω 的隔離電阻。
PCB 版圖指導
在設計高速運放電路的 PCB 時,需要考慮很多東西,需要盡量充分且謹慎地設計版圖,否則很容易
發生振蕩,降低高速系統的交流性能。
首先的準則是,信號走線應當盡量短且寬,保證更低的電感和電阻。任何未使用的電路板空間應當
接地,以減少雜散信號干擾。關鍵元件應當有共同的接地點,以減少壓降。插座增加了對電路板的寄生
電容,會影響高頻特性,所以盡量把放大器直接焊接到 PCB 上,避免使用插座。
有源探頭適合應用在高頻測量中,因為它們有較寬的帶寬、更大的輸入阻抗和低的輸入電容。然而,
探頭的導線會產生一個很長的接地環路,從而導致測量出現錯誤,所以直接去掉接地導線和探頭套,并
使用探頭夾。
在高速電路中,保持短的元件連線是很重要的。分立元件盡量選擇碳化合物電阻和云母電容,相比
于分立元件,采用表面貼片元件可以減小電感效應。
大的反饋電阻會與寄生電容耦合,引起不需要的振蕩和振鈴。所以對于 MS8241/MS8242,510Ω 電阻
較為合適。
典型應用電路
封裝外形圖
SOP8
審核編輯 黃宇
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