LT6604-15：高性能双差分放大器与低通滤波器的完美结合

在电子设计领域，我们常常需要高性能的放大器和滤波器来处理各种信号。今天要给大家介绍的 Linear Technology 的 LT6604-15，就是一款非常出色的双差分放大器与 15MHz 低通滤波器的组合芯片，它在很多应用场景中都能发挥重要作用。

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一、芯片特性亮点

1. 集成设计优势

LT6604-15 集成了两个匹配的全差分放大器，每个放大器都配备了一个 4 阶 15MHz 低通滤波器。这种集成设计使得失真和噪声都非常低，在单位增益下，带内信噪比高达 76dB。而且，随着增益的提高，输入参考噪声会降低，能够处理更小的输入差分信号，同时不会显著降低信噪比。

2. 滤波性能卓越

滤波器近似切比雪夫响应，能够有效过滤高频噪声。在不同频率下，其增益和相位匹配都有很好的保证。例如，在 3V 电源、2Vp - p 输出的情况下，1MHz 时 2 次谐波为 86dBc，3 次谐波为 90dBc；10MHz 时 2 次谐波为 63dBc，3 次谐波为 69dBc。

3. 供电灵活性

该芯片支持 3V、5V 和 ±5V 供电，并且具有全差分输入和输出，输出共模电压还可以调节，这使得它在不同的电源系统和信号处理需求中都能灵活应用。

4. 小巧封装

采用 4mm × 7mm × 0.75mm 的小型 QFN 封装，节省了 PCB 空间，适合对空间要求较高的设计。

二、应用场景广泛

1. ADC 驱动与滤波

可作为双差分 ADC 驱动器和滤波器，为 ADC 提供低噪声、低失真的输入信号，广泛应用于无线基础设施、网络应用中的高速 ADC 抗混叠和 DAC 平滑处理。

2. 信号转换与滤波

能实现单端到差分的转换，以及差分信号的共模转换，还可作为匹配的双差分滤波级，在高速测试和测量设备、医疗成像等领域发挥作用。

三、电气特性详解

1. 增益与匹配

不同电源电压下（3V、5V、±5V），滤波器在不同频率下的增益和增益匹配都有详细的参数规格。例如，在 3V 电源、2Vp - p 输入时，1.5MHz 相对 260kHz 的增益匹配典型值为 0.1dB，最大为 0.5dB。而且，两个通道之间的增益和相位高度匹配，每个通道的增益可以通过两个外部电阻独立编程。

2. 噪声与失真

噪声带宽为 10kHz 到 15MHz 时，输入参考噪声为 109μVRMS。在不同频率和负载条件下，失真性能也表现出色，如 1MHz、2Vp - p、800Ω 负载、3V 电源时，2 次谐波失真为 86dBc，3 次谐波失真为 90dBc。

3. 其他特性

通道隔离度在 1MHz、2Vp - p、800Ω 负载时为 - 117dB，10MHz 时为 - 102dB。差分输出摆幅在 5V 电源时为 3.80 - 4.75VP - P_DIFF，3V 电源时为 3.75 - 4.50VP - P_DIFF。

四、引脚功能与应用信息

1. 引脚功能

每个引脚都有其特定的功能，例如 +INA 和 - INA 是通道 A 的输入引脚，通过外部电阻 RIN 连接信号，DC 增益为 536Ω/RIN；VOCMA 是通道 A 第 2 级滤波器的直流共模参考电压引脚，用于设置滤波器差分输出的共模电压。

2. 应用连接

在实际应用中，LT6604-15 有多种连接方式。可以进行直流耦合或交流耦合信号输入，还可以与电流输出 DAC 连接。例如，在图 2 中，通过 0.1μF 耦合电容和 536Ω 增益设置电阻实现 AC 耦合，能处理任意共模电平的单端或差分信号。在与电流输出 DAC 连接时，通过设置电阻 R1 和 R2 可以确定增益和 DAC 引脚的电压。

3. 阻抗匹配

在评估 LT6604-15 时，需要注意阻抗匹配。例如，使用网络分析仪测试时，通过变压器和电阻的组合来满足不同的阻抗要求，减少反射和失真。

4. 电压范围与功耗

芯片内部有电路限制滤波器的最大峰 - 峰差分电压，防止内部电路过度功耗和输出短路。同时，VMID 和 VOCM 的电压设置有一定的要求，合理设置可以优化滤波器性能。在功耗方面，需要确保芯片的结温不超过 150°C，通过将暴露焊盘连接到 PCB 接地平面来散热。

五、总结

LT6604-15 是一款功能强大、性能出色的芯片，其集成的双差分放大器和低通滤波器在低噪声、低失真和高增益匹配方面表现优异。在不同的电源电压和信号处理需求下都能稳定工作，适用于多种应用场景。电子工程师在设计高速信号处理电路、ADC 驱动电路等时，可以考虑使用这款芯片，以提高系统的性能和稳定性。大家在实际应用中有没有遇到过类似芯片的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。