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極管驅(qū)動器或開關(guān)驅(qū)動器,用來提供受控正向偏置電流、反向偏置電壓以及控制信號(通常是一個(gè)數(shù)字邏輯命令)與一個(gè)或多個(gè)pin二極管之間的激活接口。根據(jù)應(yīng)用需要,可以采用分立設(shè)計(jì)或?qū)iTic實(shí)現(xiàn)這種驅(qū)動器功能。 另一方面,也可以使用隨處可得的運(yùn)算放大器以及箝位放大器、差分放大器等特殊放大器作為備選方案,代替分立pin二極管驅(qū)動電路和昂貴的pin二極管驅(qū)動器ic。此類運(yùn)算放大器具有寬帶寬、高壓擺率和充裕的穩(wěn)態(tài)電流,可驅(qū)動pin二極管。本文討論三種不同的pin驅(qū)動器電路,它們采用運(yùn)算放大器或特殊放大器:ad8037、ad8137和ada4858-3。這些電路設(shè)計(jì)用于單刀雙擲(spdt) pin二極管開關(guān),但也可以對其進(jìn)行修改,以適合其它電路配置。在詳細(xì)說明這些電路之前,本文將先討論pin二極管的特性和使用。 pin二極管 pin二極管用作電流控制電阻,工作在rf和微波頻率,正向偏置(“導(dǎo)通”)時(shí)其電阻只有幾分之一歐姆,反向偏置(“截止”)時(shí)其電阻高達(dá)10 kω以上。與典型的pn結(jié)二極管不同,pin二極管的p區(qū)與n區(qū)之間多了一層高阻性本征半導(dǎo)體材料(用pin中的“i”表示),如圖1所示。
許多下行流電路(如a/d激勵(lì)器)對模擬輸入信號電平進(jìn)行了限制,以保持其性能。這些器件能夠在過激勵(lì)條件下吸收多余的電流,或者被激勵(lì)至一個(gè)需要較長恢復(fù)時(shí)間的飽和區(qū)。 在這些系統(tǒng)中可以采用各種箝位放大器來限制其輸出端的信號偏移,用以保護(hù)下行流器件。迄今為止,大多數(shù)箝位放大器均基于輸出箝位結(jié)構(gòu),因此被稱為輸出箝位放大器(oca)。而另一種被稱為輸入箝位放大器(ica)的新型架構(gòu)則能夠?qū)崿F(xiàn)更高的箝位精度和更低的失真度。 analog devices公司首批推出的兩款輸入箝位放大器ad8036和ad8037在操作中均采用了ica結(jié)構(gòu)。但是,由于它們在操作上的差異(除了操作增益為+1的電路以外),把ica代入采用oca實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中并不是一種“插入式”(drop-in)替換,盡管各部分的引出線是相同的。然而,因?yàn)橐鼍€是相同的,故所需的電路改進(jìn)一般來說成本不會太高。不過,每種配置的處理都必須視具體情況而定。下文將詳細(xì)說明進(jìn)行這種替換需要考慮的問題。 反相操作 首先需要考慮的是運(yùn)算放大器的操作極性。ad8036和ad8037的輸入箝位運(yùn)算放大器架構(gòu)不工作于反相模式。因此,不可能直接在反相配置
極好的鉗位特點(diǎn):3mV鉗位錯(cuò)誤,1.5ns超速傳動恢復(fù),最小的非線性鉗位區(qū)域,240MHz鉗位輸入帶寬,±3.9V鉗位輸入范圍;寬帶寬:小信號270MHz,大信號(4V峰-峰值)190MHz;良好的直流特性;2mV偏移,10μV/℃漂移;超低失真,低噪聲:-72dBc典型值、20MHz,4.5nV/√Hz輸入電壓噪聲;高速:轉(zhuǎn)換率1500V/μs,10ns達(dá)到0.1%,16ns達(dá)到0.01%;±3~±5V電源操作
該電路能以最高10mhz的頻率工作,具有出色的開關(guān)性能,總傳播延遲為15ns。通過改變增益或箝位元電壓,可以調(diào)整輸出電壓和電流,以適應(yīng)不同的應(yīng)用。 箝位放大器ad8037原本設(shè)計(jì)用于驅(qū)動adc,可提供箝位輸出以保護(hù)adc輸入不發(fā)生過驅(qū)。如圖所示配置用一對ad8037驅(qū)動pin二極體。 來源:朦煙