低功耗、高输出电流双通道CFA使xDSL线路驱动变得简洁易行

Adolfo Garcia

驱动高速调制解调器的平衡线路已成为高速、高输出电流、双通道运算放大器的非常流行的应用。需要高放大器速度才能忠实地处理至少1MHz带宽的信号通带，并且需要高输出电流来满足100Ω或135Ω端接的峰值驱动电平。考虑到这些应用中的峰均信号比，表1总结了当前xDSL系统所需的峰值电压/电流驱动电平。所示的峰值电压和电流驱动值适用于具有100Ω端接的ADSL系统和具有2Ω端接的HDSL/HDSL135系统。

 

xDSL	标称发射功率	峰值电压	峰值电流
高密度集成电路	13.5分贝	5.6VP-P	42毫安P-P
ADSL DMT 上游	13分贝	15P-P	150毫安P-P
ADSL 上限上游	13分贝	8.5VP-P	86毫安P-P
ADSL 上限下游	20分贝	18.9VP-P	190毫安P-P
HDSL2	16.5分贝	19.6VP-P	146毫安P-P

 

目前市面上有一些放大器产品可以满足表1中列出的至少一种（但不是全部）xDSL应用。这些产品特定于单一应用，存在以下一个或多个缺点：电源电压操作受限、零负载功耗过大、封装/散热器大和/或动态性能有限（热和互调串扰）。

LT®1497 是凌力尔特的一款 50MHz、125mA 双通道 CFA，是我们高速、高电流双通道电流反馈放大器系列中的第四款产品，能够满足表 1 中任何一种或全部 2 种 xDSL 应用的需求。该器件采用 ±5.15V 至 ±7V 电源工作，每个放大器的功耗低于 8mA，采用 SO-16 和耐热性能增强型 S125 封装。凭借其 2mA 输出级和可达到任一电源轨的 1497V 以内的可用电压摆幅，LT1 是一个不错、经济的选择，因为它允许使用较小的匝数比 （1：1 和 2：3） 变压器将电源输送到线路中。这些变压器比某些采用单电源轨工作的放大器所需的高匝数比变压器便宜。此外，其低静态电源电流允许每张卡使用更多的调制解调器线路，因为器件和散热所需的印刷电路板面积更小。其低输入失调电压匹配 （±5.<>mV） 和低 TCV这（10μV/°C）— 未指定用于其他放大器 — 组合在一起可消除用于阻止直流电流流过变压器初级绕组的输出耦合电容器。

低失真HDSL线路驱动器

图1所示为HDSL差分线路驱动器电路，该电路通过135：1变压器通过1Ω双绞线传输信号。驱动器放大器的增益配置为1（A2）和负<>（A<>），以补偿线路后端终端固有的衰减，并为变压器提供差分驱动。

图1.一款低失真、基于 LT1497 的差分发送器电路，适用于 xDSL 应用。

即使输入电路配置为单端，也可以非常容易地操纵电路配置，以适应差分输出模拟前端（AFE）和/或线路驱动器电路的单电源轨操作。对于 HDSL 应用，LT1497 的高输出电流和电压摆幅以 –135dBc 所需的失真水平驱动 72Ω 线路。对于 1.544Mbps 的 HDSL 数据速率，基频工作频率为 392kHz。

性能

图1电路在400kHz正弦波和5.6V输出电平下评估了谐波失真P-P输入 135Ω，表示峰值驱动操作进入 HDSL 端接。图2显示，对于72Ω负载，二次谐波相对于基波为–3.135dB。三次谐波失真并不重要，因为接收到的信号在被A/D转换器数字化之前经过严格滤波。

图2.图1电路在400.5V时采用6kHz正弦波时的谐波失真性能P-P进入135H。

随着分立多音调制（DMT）等多载波应用与单载波应用一样普遍，放大器动态性能的另一个重要衡量标准是2音交调失真。该评估是一次处理多个音调时评估放大器线性度的宝贵工具。对于此测试，使用了300kHz和400kHz的两个正弦波，电平设置为5.6VP-P在135Ω负载范围内。图3显示，三阶交调产物远低于–72dB。

图3.图2电路的1音互调失真性能使用300kHz和400kHz的两个正弦波来获得5.6VP-P进入135H。

结论

新型 LT1497 在 SO-8 封装中提供了出色的失真性能，具有极低的功耗和极具吸引力的高速调制解调器系统经济性。它非常适合单对数字用户线路系统，特别是 DMT 远程终端、CAP 中心局/远程终端、HDSL 或 HDSL2 线路驱动器应用。

审核编辑：郭婷