Texas Instruments THS2630全差分放大器采用Texas Instruments先进的高压互补双极工艺制造。THS2630采用从输入到输出的真正全差分信号路径，供电能力高达±17.5V。该设计可实现出色的共模噪声抑制（800kHz时为95dB）和总谐波失真（2VPP 、250kHz时为-108dBc)。高电压差分信号链可通过宽电源电压范围提高动态范围和裕量，无需为差分信号的每个极性添加单独的放大器。Texas Instruments THS2630可在–40°C至+85°C的宽温度范围内运行。

数据手册：*附件：Texas Instruments THS2630全差分放大器数据手册.pdf

特性

• 高性能
  • 带宽：187MHz（VCC =±15V、G=1V/V）
  • 压摆率：75V/µs
  • 增益带宽积：245MHz
  • 失真：–108dBc THD（2VPP 、250kHz时）
• 电压噪声
  • 1/f电压噪声角：85 Hz
  • 输入基准噪声：1.1nV/√Hz
• 单电源工作电压范围：5V至35V
• 静态电流（关断）：770µA（THS2630S）

功能框图

THS2630全差分放大器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

THS2630是德州仪器(TI)推出的高速、低噪声全差分输入/输出放大器，采用TI先进的互补双极工艺制造，具有以下显著特点：

‌关键性能参数‌：

• ‌超高带宽‌：187MHz (VCC=±15V, G=1V/V)
• ‌超低噪声‌：1.1nV/√Hz输入参考噪声，1/f噪声转角仅85Hz
• ‌宽供电范围‌：单电源5V至35V或双电源±2.5V至±17.5V
• ‌卓越线性度‌：THD达-108dBc@2VPP/250kHz
• ‌快速响应‌：压摆率75V/μs，0.1%建立时间31ns

‌封装选项‌：

• ‌ SOIC-8(D) ‌：4.9mm×6mm
• ‌ VSSOP-8(DGK) ‌：3mm×4.9mm
• ‌ HVSSOP-8(DGN) ‌：3mm×4.9mm（带PowerPAD散热焊盘）

二、架构设计与关键电路

2.1 全差分信号路径

THS2630采用真正的全差分信号路径设计，从输入到输出保持差分对称性，包含：

• ‌差分输入级‌：高共模抑制比(CMRR)达95dB@800kHz
• ‌VOCM误差放大器‌：精确控制输出共模电压
• ‌推挽输出级‌：支持±13.4V摆幅(RL=1kΩ)

2.2 引脚功能解析

引脚	名称	功能描述
1	IN-	负差分输入
8	IN+	正差分输入
4/5	OUT+/OUT-	差分输出
2	VOCM	输出共模电压控制(默认中轨电压)
7	PD	低功耗模式控制(仅THS2630S)

三、硬件设计指南

3.1 电源设计

• ‌去耦方案‌：
  • 每个电源引脚配置10nF陶瓷电容(距离<2.5mm)
  • 每3-4个放大器共享6.8μF钽电容
• ‌上电顺序‌：
  1. 先上电VCC+/VCC-
  2. 后施加VOCM电压
  3. 确保|VBIAS-VOFFSET|<8.75V

3.2 布局规范

• ‌关键原则‌：
  • 去除输入/输出下方地平面以减少寄生电容
  • RF/RG电阻紧靠放大器引脚布局
  • 差分走线保持85Ω阻抗匹配
• ‌散热设计‌：
  • DGN封装需将PowerPAD焊接到散热铜箔
  • 热阻参数：
    • 结到环境：57.6°C/W(DGN)
    • 结到板：14.3°C/W(DGN)

四、性能优化技巧

4.1 失真控制

• ‌THD优化方法‌：
  • 降低输出幅度：4VPP时THD恶化6-8dB
  • 提高供电电压：±15V比±5V改善10dB
  • 添加前馈电容：1pF可改善高频失真

4.2 带宽扩展

• 增益配置建议：
  • G=1: RF=390Ω, BW=187MHz
  • G=2: RF=750Ω, BW=108MHz
  • G=5: RF=2kΩ, BW=45MHz

4.3 容性负载驱动

• 当CL>10pF时：
  • 需串联隔离电阻(典型20Ω)
  • 50Ω系统直接使用50Ω串联电阻
  • 补偿方案见图8-1

五、设计验证与测试

5.1 关键测试指标

测试项	条件	典型值
THD	2VPP/250kHz	-108dBc
建立时间	2V阶跃	31ns(0.1%)
输出噪声	10kHz	1.1nV/√Hz
功耗	±15V供电	11mA

5.2 典型曲线分析

• ‌频率响应‌：参见图6-1至6-6
• ‌失真特性‌：图6-7至6-16展示HD2/HD3随频率变化
• ‌热特性‌：图6-24显示Ic随温度变化曲线