AD8027/AD8028：高速低失真放大器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，選擇一款合適的放大器至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入了解一下AD8027/AD8028這兩款高性能的低失真、高速軌到軌輸入/輸出放大器。

文件下載：AD8027.pdf

特性亮點(diǎn)

高速性能

AD8027/AD8028具備出色的高速特性，擁有190 MHz的 -3 dB帶寬（G = +1）和100 V/μs的壓擺率。這使得它們?cè)谔幚砀哳l信號(hào)時(shí)表現(xiàn)卓越，能夠滿足許多高速應(yīng)用的需求。例如在高速數(shù)據(jù)采集、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，這樣的高速性能可以保證信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸和處理。

低失真表現(xiàn)

在失真方面，這兩款放大器的表現(xiàn)堪稱優(yōu)秀。在1 MHz時(shí)，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）可達(dá)120 dBc；在5 MHz時(shí)，SFDR也能達(dá)到80 dBc。低失真特性對(duì)于需要高精度信號(hào)處理的應(yīng)用，如音頻處理、測(cè)試測(cè)量儀器等，至關(guān)重要。它可以有效減少信號(hào)失真，提高系統(tǒng)的整體性能。

可選擇輸入交叉閾值

這是AD8027/AD8028的一個(gè)獨(dú)特特性。許多軌到軌輸入放大器在輸入信號(hào)跨越閾值電壓時(shí)，輸入級(jí)會(huì)從一個(gè)差分對(duì)切換到另一個(gè)差分對(duì)，從而導(dǎo)致失真。而AD8027/AD8028允許用戶通過(guò)DISABLE/SELECT引腳選擇輸入交叉閾值電壓，控制互補(bǔ)晶體管輸入對(duì)的切換電壓，有效降低了交叉失真。

低噪聲與低失調(diào)電壓

放大器的噪聲和失調(diào)電壓是影響信號(hào)質(zhì)量的重要因素。AD8027/AD8028的噪聲極低，電壓噪聲為4.3 nV/√Hz，電流噪聲為1.6 pA/√Hz。最大失調(diào)電壓僅為900 μV，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供更純凈、更準(zhǔn)確的信號(hào)。

低功耗與寬電源范圍

每放大器的電源電流僅為6.5 mA，且具有掉電模式，可有效降低功耗。同時(shí)，其電源范圍為2.7 V至12 V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境，為設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大的靈活性。

多種封裝形式

提供8引腳SOIC、6引腳SOT - 23和10引腳MSOP等多種小型封裝。其中，AD8028WARMZ - R7專為汽車應(yīng)用而設(shè)計(jì)，適用于各種不同的應(yīng)用場(chǎng)景和空間需求。

應(yīng)用領(lǐng)域

濾波器設(shè)計(jì)

在濾波器設(shè)計(jì)中，AD8027/AD8028的高速和低失真特性可以確保濾波器對(duì)不同頻率信號(hào)的準(zhǔn)確處理，提高濾波器的性能和精度。

ADC驅(qū)動(dòng)

作為ADC驅(qū)動(dòng)器，其低噪聲和低失調(diào)電壓能夠?yàn)锳DC提供高質(zhì)量的輸入信號(hào)，減少信號(hào)誤差，提高ADC的轉(zhuǎn)換精度。例如在驅(qū)動(dòng)16位ADC時(shí)，AD8028表現(xiàn)出色，能夠?qū)崿F(xiàn)接近非軌到軌放大器的性能。

電平轉(zhuǎn)換與緩沖

在電平轉(zhuǎn)換和緩沖應(yīng)用中，它可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換和緩沖，保證信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

專業(yè)視頻與低壓儀表

在專業(yè)視頻和低壓儀表領(lǐng)域，對(duì)信號(hào)的質(zhì)量和精度要求較高。AD8027/AD8028的高性能特性能夠滿足這些應(yīng)用的嚴(yán)格要求，提供清晰、準(zhǔn)確的信號(hào)處理。

理論操作與電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

輸入級(jí)與交叉選擇

AD8027/AD8028采用互補(bǔ)輸入對(duì)實(shí)現(xiàn)軌到軌輸入性能。當(dāng)共模輸入電壓超過(guò)內(nèi)部參考電壓時(shí)，輸入對(duì)會(huì)從PNP切換到NPN。同時(shí)，通過(guò)DISABLE/SELECT引腳，用戶可以選擇PNP/NPN差分對(duì)之間的交叉點(diǎn)，避免在交叉區(qū)域操作引入的偏移和失真。

輸出級(jí)設(shè)計(jì)

輸出級(jí)采用共發(fā)射極輸出結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)軌到軌輸出能力。但需要注意的是，輸出級(jí)的負(fù)載會(huì)影響放大器的開環(huán)增益，容性負(fù)載可能會(huì)降低放大器的相位裕度。當(dāng)容性負(fù)載超過(guò)20 pF（G = +1）時(shí)，建議加入一個(gè)25 Ω至50 Ω的串聯(lián)電阻。

直流誤差處理

由于采用了兩個(gè)互補(bǔ)輸入級(jí)，在整個(gè)共模范圍內(nèi)使用直流性能時(shí)，需要考慮每個(gè)輸入對(duì)的輸入偏置電流和輸入失調(diào)電壓。通過(guò)合理設(shè)計(jì)電阻值，可以平衡輸入阻抗，減少直流誤差和失真。

寬帶操作與電路考慮

在寬帶操作中，要注意放大器輸入電容與反饋網(wǎng)絡(luò)形成的極點(diǎn)，以及源阻抗不匹配、電阻值對(duì)電壓噪聲和放大器負(fù)載的影響。一般建議將源電阻保持在500 Ω以下，以充分利用放大器的低輸入電壓噪聲特性。

PCB布局與接地

對(duì)于高速放大器，PCB布局至關(guān)重要。要盡量縮短旁路電容器的引線長(zhǎng)度，減少寄生電感的影響。使用多層板和內(nèi)部接地層可以降低接地噪聲，提高布局的緊湊性。同時(shí)，合理的接地設(shè)計(jì)可以減少寄生電感和接地環(huán)路，提高電路的穩(wěn)定性。

電源旁路

電源引腳需要提供干凈、低噪聲的直流電壓源。旁路電容器的作用是為電源輸入的不需要頻率提供低阻抗路徑，減少電源線上的噪聲影響，并為快速開關(guān)條件提供足夠的局部電荷存儲(chǔ)。建議使用高質(zhì)量的陶瓷芯片電容器，并將其盡可能靠近放大器封裝。

總結(jié)

AD8027/AD8028以其卓越的高速、低失真、低噪聲等特性，以及豐富的功能和多種封裝形式，成為了電子工程師在設(shè)計(jì)高速、高精度電路時(shí)的理想選擇。無(wú)論是濾波器、ADC驅(qū)動(dòng)，還是專業(yè)視頻和低壓儀表等應(yīng)用，它們都能提供出色的性能表現(xiàn)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要充分考慮其理論操作和電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以確保放大器的性能得到充分發(fā)揮。大家在使用過(guò)程中，有沒有遇到什么特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。