INFORMACJA O PODZESPO£ACH

74

LT1815

Wzmacniacz operacyjny z programowanym pr¹dem

Producent

Linear Technology

Zastosowanie

q

Wzmacniacze szerokopasmowe

q

Uk³ady buforowe

q

Filtry aktywne

q

Wzmacniacze sygna³ów wizyjnych i radiowych

q

Uk³ady wejœciowe do po³¹czeñ kablowych

Podstawowe w³aœciwoœci

q

Iloczyn pasma i wzmocnienia

220 MHz

q

Szybkoœæ zmian napiêcia wyjœciowego

1500 V/

µ

s

q

Maksymalny pr¹d zasilaj¹cy

7 mA

q

Stabilnoœæ przy wzmocnieniu 1 z pojemnoœci¹ obci¹¿enia do 100 pF

q

Mo¿liwoœæ pracy z programowanym pr¹dem zasilaj¹cym (tylko

w wersji LT1815S6 w obudowie 6-koñcówkowej SOT-23)

q

Obudowy

SOT-23 (5- lub 6-koñcówkowa), SO-8

Parametry graniczne

q

Napiêcie zasilaj¹ce (miêdzy koñcówkami V+ i V

-

) 12,6 V

q

Wejœciowe napiêcie ró¿nicowe (tylko dla stanów przejœciowych)

±

6 V

q

Napiêcie wejœciowe

±

U

Z

q

Czas trwania zwarcia na wyjœciu

nieograniczony

q

Temperatura pracy

_40oC

÷

85oC

q

Temperatura struktury

150oC

Opis dzia³ania

Uk³ad LT1815 (rys. 1) jest bardzo szybkim wzmacniaczem operacyjnym

o doskona³ych parametrach sta³opr¹dowych. Charakteryzuje siê bardzo du-

¿¹ szybkoœci¹ zmian napiêcia wyjœciowego (slew rate). W wersji z progra-

Rys. 3. Sposób w³¹czenia rezystora

programuj¹cego

Rys. 2. Uproszczony schemat wzmacniacza

Rys. 4. Zale¿noœæ szerokoœci pasma od wartoœci

rezystora programuj¹cego REN

Rys. 5. Zale¿noœæ pr¹du zasilaj¹cego

od rezystora programuj¹cego REN

Rezystor programuj¹cy [

Ω

]

Rezystor programuj¹cy [

Ω

]

Pasmo [MHz]

Prad zasilaj¹cy [mA]

mowanym pr¹dem zasilaj¹cym (typ LT1815S6) mo¿na ograniczaæ pobór mo-

cy i zmieniaæ parametry. Mniejszy pobór mocy uzyskuje siê kosztem ogra-

niczenia pasma. Jest te¿ tryb wy³¹czenia pr¹du zasilaj¹cego (shut down),

wówczas uk³ad pobiera tylko 150

µ

A.

Uk³ad ma topologiê (rys. 2) wzmacniacza z napiêciowym sprzê¿eniem

zwrotnym o szybkoœci zmian napiêcia wyjœciowego jak we wzmacniaczach

ze sprzê¿eniem pr¹dowym. Na wejœciach s¹ wtórniki emiterowe n-p-n

i p-n-p , których pr¹dy wyjœciowe daj¹ spadek napiêcia na rezystorze R1,

bêd¹cy sygna³em wejœciowym stopnia wzmacniaj¹cego. Stopieñ wyjœcio-

wy, z³o¿ony z komplementarnych wtórników, separuje obci¹¿enie od stop-

nia wzmacniaj¹cego.

Pasmo czêstotliwoœci wzmacniacza jest okreœlone przez rezystor wejœcio-

wy, transkonduktancjê stopnia wejœciowego oraz pojemnoœæ kondensato-

ra C. Szybkoœæ zmian napiêcia wyjœciowego zale¿y od wartoœci pr¹du ³a-

dowania tego kondensatora. Ten pr¹d mo¿na obliczyæ dziel¹c ró¿nicowe na-

piêcie wejœciowe przez R1. Tak wiêc szybkoœæ zmian jest proporcjonalna

do skoku napiêcia na wejœciu. Obwód R

C

C

C

w stopniu wyjœciowym powo-

duje przesuniêcie czêstotliwoœci wzmocnienia jednostkowego na charakte-

rystyce poza biegun utworzony przez impedancjê wyjœciow¹ i pojemnoœæ

obci¹¿enia. Dodatkowe zero utworzone przez ten obwód na charakterysty-

ce transmitancji powoduje, ¿e ca³kowite opóŸnienie fazy nie przekracza

180o i wzmacniacz pozostaje stabilny. W rezultacie wzmacniacz LT1815 jest

stabilny nawet przy wzmocnieniu 1 z obci¹¿eniem pojemnoœciowym do

100 pF, a z jeszcze wiêkszymi pojemnoœciami obci¹¿enia przy wiêkszym

wzmocnieniu.

Rys. 1. Rozmieszczenie koñcówek (widok z góry)

a _ obudowa 5-koñcówkowa plastykowa SOT-23, b _ 6-koñcówkowa plastykowa

SOT-23, c _ 8-koñcówkowa plastykowa SO

a)

b)

c)

Polaryzacja

Tylko LT1815S6

V+

We_

We+

Wy

R1

RC

CC

C

V_

EN

UZ

TA

UZ

TA

INFORMACJA O PODZESPO£ACH

Programowanie pr¹du zasilaj¹cego i pasma

W uk³adzie, w wersji LT1815S6, pr¹d zasilaj¹cy i pasmo czê-

stotliwoœci s¹ parametrami wzajemnie wymiennymi. Uk³ad

ma koñcówkê zezwolenia (enable) _ EN, koñcówka 5. Wej-

œcie to w stanie niskim jest aktywne. Jeœli wzmacniacz ma

pracowaæ z pe³nym pasmem czêstotliwoœci (i z pr¹dem za-

silaj¹cym o pe³nej wartoœci 6,5 mA), to koñcówka EN powin-

na byæ do³¹czona do minusa zasilania przez rezystor 75

Ω

lub mniejszy. W celu zaprogramowania wartoœci pr¹du za-

silaj¹cego i wynikaj¹cej z niego szerokoœci pasma, nale¿y

w³¹czyæ zewnêtrzny rezystor REN miêdzy koñcówki: EN

i minus zasilania (rys. 3). Zale¿noœci pr¹du zasilaj¹cego

i szerokoœci pasma od rezystancji REN przedstawiono na rys.

4 i 5. Jeœli koñcówka EN pozostaje niepo³¹czona lub jest na

niej ustalone napiêcie co najmniej o 2 V wiêksze od ujemne-

go napiêcia zasilaj¹cego, to wzmacniacz jest w trybie wy³¹-

czenia (shutdown) i pobiera tylko 150

µ

A. Wyjœcie wzmacnia-

cza nie jest jednak wówczas odizolowane od wejœæ, dlatego

ten tryb pracy nie powinien byæ stosowany do multipleksowa-

nia. Prze³¹czanie trybów pracy sygna³em z uk³adów logicz-

nych realizuje siê jak przedstawiono na rys. 6. Na rys. 7

podano charakterystykê zniekszta³ceñ w funkcji czêstotliwo-

œci dla obu trybów pracy wzmacniacza.

Zalecenia praktyczne

Trzeba zwróciæ uwagê, ¿e dopuszczalne wejœciowe napiê-

cie ró¿nicowe wzmacniacza wynosi 6 V. Przy takiej ró¿nicy

napiêæ znacznie wzrasta pr¹d ³aduj¹cy wewnêtrzny konden-

sator C daj¹c bardzo du¿¹ szybkoœæ zmian napiêcia wejœcio-

wego, co jest szczególnie cennym parametrem tego wzmac-

niacza. Jednak utrzymywanie du¿ej ró¿nicy napiêæ miêdzy

wejœciami jest dopuszczalne tylko w krótkotrwa³ych sta-

nach przejœciowych, w d³u¿szym czasie mog³oby nast¹piæ

uszkodzenie uk³adu. Producent wzmacniacza ostrzega

wiêc, ¿e tego wzmacniacza nie wolno stosowaæ jako kom-

paratora.

Uk³ad LT1815, tak jak wszystkie wzmacniacze w.cz., wyma-

ga szczególnie starannego zaprojektowania p³ytki drukowa-

nej. Zalecana jest pe³na masa i jak najwê¿sze œcie¿ki, zw³a-

szcza w doprowadzeniach do wejœcia odwracaj¹cego. Ni-

skoindukcyjne kondensatory odsprzêgaj¹ce o ma³ej up³yw-

noœci powinny byæ montowane bezpoœrednio przy koñców-

kach zasilania, zaleca siê kondensatory ceramiczne 0,01

µ

F.

Przy pracy z du¿ym poborem pr¹du s¹ ponadto konieczne

kondensatory tantalowe o pojemnoœci od 1 do 10

µ

F. Je¿e-

li w obwodzie zewnêtrznego sprzê¿enia zwrotnego stosuje

siê rezystor o wartoœci wiêkszej ni¿ 1 k

Ω

, to nale¿y równo-

legle do niego do³¹czyæ kondensator o pojemnoœci wiêkszej

ni¿ RGCwe/RF, (RF _ rezystor w sprzê¿eniu zwrotnym, RG

_ rezystor ustalaj¹cy wzmocnienie, Cwe _ pojemnoœæ wej-

œciowa wzmacniacza). W ten sposób optymalizuje siê w³a-

œciwoœci dynamiczne wzmacniacza.

(mn)

Rys. 6. Prze³¹czanie z trybu pracy o zmniejszonym pr¹dzie

zasilaj¹cym do trybu z pe³nym pasmem czêstotliwoœci

Rys. 7. Wykres zniekszta³ceñ w funkcji czêstotliwoœci

1 _ tryb pracy o zmniejszonym pr¹dzie zasilaj¹cym,

2 _ tryb pracy z pe³nym pasmem czêstotliwoœci

3

.

harm.

3

.

harm.

2

.

harm.

2

.

harm.

2

1

_ 5 V

Czêstotliwoœæ [Hz]

Zniekszta³cenia [dB]

Wwy

Wwe

AV = 2

UZ =

±

5 V

Uwy = 2 V p-p

RL = 100

Ω