淺談?dòng)性雌ヅ潆娐犯纳茖拵罘址糯笃鞯脑肼曅阅?/h1>

自從1999年首次面世以來(lái)，寬帶全差分放大器（FDA）的單端至差分應(yīng)用經(jīng)常將一個(gè)接地電阻用作輸入匹配電路的一部分，代價(jià)是更高的以輸入為參考的噪聲電壓。如果可以去除那個(gè)電阻，輸入阻抗匹配電路僅由進(jìn)入求和點(diǎn)的路徑確定，那么就有可能得到低得多的以輸入為參考的噪聲。當(dāng)輸入匹配電路可以通過(guò)一個(gè)大于1GHz的共模環(huán)路帶寬保持在很高頻率時(shí)，這是一個(gè)可行的方案。本文將介紹兩種方法的設(shè)計(jì)公式，并比較以輸入為參考的噪聲對(duì)目標(biāo)增益的影響。
　　使用全差分放大器實(shí)現(xiàn)的單端至差分轉(zhuǎn)換
　　日益普及的全差分放大器（FDA）支持的更加有用的功能之一是將單端信號(hào)源轉(zhuǎn)換為所有現(xiàn)代ADC輸入要求的差分輸出信號(hào)。這些設(shè)計(jì)可以是直流或交流耦合設(shè)計(jì)。當(dāng)采用直流耦合時(shí)，需要留意輸入共模范圍，在這種情況下雙極電源對(duì)許多FDA來(lái)說(shuō)是很有用的。如果有更高速度要求，那么單電源更加常見(jiàn)，并且通常要求使用輸入匹配電路來(lái)匹配某些源阻抗，以便限制反射和/或SFDR劣化。雖然單電源FDA可以提供直流耦合路徑，但本文將介紹一種交流耦合方法，它能取消輸入共模范圍這一考慮因素。只要輸入保持在一定范圍內(nèi)，這些相同結(jié)果也可以應(yīng)用于直流耦合設(shè)計(jì)。圖1顯示了雙重端接50Ω輸入設(shè)計(jì)的典型交流耦合式實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步改進(jìn)為增益為5V/V的目標(biāo)設(shè)計(jì)例子，這可以從使用499Ω反饋元件、并使用免費(fèi)的Spice仿真器產(chǎn)生原理圖開(kāi)始（參考文獻(xiàn)1）。
　　
　　圖1：增益為5V/V（14dB）、輸入阻抗為50Ω的交流耦合式單端至差分設(shè)計(jì)。
　　對(duì)這類(lèi)電路來(lái)說(shuō)有幾個(gè)常見(jiàn)的考慮因素——
　　1. 反饋電路是相等的。
　　2. 輸入阻抗等于Rt和看向Rg1的阻抗的組合。
　　3. 通過(guò)FDA內(nèi)共模環(huán)路的作用，看向Rg1的阻抗將增加到超過(guò)Rg1的值（參考文獻(xiàn)2）。這個(gè)環(huán)路的作用是使輸出共模電壓保持不變，進(jìn)而導(dǎo)致輸入共模電壓隨輸入信號(hào)變化而改變，增加朝Rg1看的外在輸入阻抗。
　　4. 電阻Rg2用于取得差分平衡，等于Rg1 + Rt||Rs。
　　5. 當(dāng)Rg2設(shè)置好后，這個(gè)電路的噪聲增益（NG）就等于1+Rf/Rg2。
　　6. 由于輸入路徑上采用的是交流耦合，因此直流I/O工作電壓默認(rèn)為內(nèi)部產(chǎn)生的Vcm參考電壓（對(duì)這個(gè)3.3V單電源器件來(lái)說(shuō)是1.2V）。這個(gè)Vcm控制了輸出共模電壓，但由于沒(méi)有直流電流路徑返回到輸入端，Vcm也就確定了直流輸入共模工作電壓。