AD8132放大器的原理特点及应用

1.AD8132原理及优点

AD8132放大器具有单输入或差模输入和差模输出的特点，并且是低成本的。AD8132独特的内部反馈，可以很好地调整输出增益。它利用电阻来控制增益，当AD8132工作在10MHz时，便能保持-68dB的相位平衡，还可以抑制谐波，并能有效降低电磁辐射。这一点是驱动差模输入A/D转换器或者长距离传输信号用运算放大器技术的一大改进。

在ADI公司基于双极性XFCB技术基础上的系列产品中，AD8132除了低成本以外，其通带频率可高达350MHz，并能传输差模信号。它在5MHz时只有-99dBc的SFDR失真度。AD8132不必带有高性能的A/D转换器的发送器，也不会损失低频信息和直流信息，其差模输出端的共模电平可以利用VOCM管脚的输入电压来调整。这样在驱动单电源的A/D转换器中，也可以快捷地平移输入电频。AD8132的采样准确性可以通过其快速的过载恢复能力来保证。

AD8132也可以通过绞缆或者同轴电缆传输高速信号。AD8132可以调整反馈网络的反馈系数来提高信号中的高频成分，并可驱动cat3或者cat5组成的绞缆或同轴电缆，且线路损耗很小。因此，可广泛应用于模拟视频信号和数字视频信号等高速数据的传输系统。

AD8132为差模信号操作方式，并可以大地为参考电平，故而尽可能避免受地面噪声的影响。它可以通过一条信号链进行差模信号处理，如进行滤波和放大等，因而可很大程度上简化差模信号与单输入信号之间的转换过程，提高其工作效率。

AD8132采用SOIC和μSOIC封装形式。可将工作环境扩大至-40℃～+85℃温度。

2 引脚功能

图1所示为AD8132的管脚图，表1所列为其管脚的功能说明。

          表1 AD8132的管脚功能说明

AD8132的有点在于其他电路结构上有互补的外部输入输出。其输入VOCM可进行控制共模输出电压。而输出则是普通运放的单输出模拟补充成分。工作时，普通的反馈回路只有一个而已，而AD8132却有两个反馈回路。这就使得AD8132更多得应用于各种不同的电路。   

       3.工作原理

AD8132以VOCM为输入信号，其一个反馈回路可用来控制共模输出电压，相对应的输出分别为共模电压或者两个差模电压（+OUT和-OUT）的平衡值。电路的增益通常设为单位增益。当AD8132工作在线性区时，必须遵循VOUT,cm=VOCM的限制条件。另一个反馈回路则决定着电路的差模输出，放大器的增益可通过负反馈来控制。

4 产品的应用

    1.在分析AD8132的应用电路时，应基于以下假设：

（1.低输出阻抗；

（2.失调电压为0； 

（3.开环增益无穷大；  

（4.输入偏置电流足够小，可以忽略；  

（5.高输入阻抗，且负载效应可忽略。

AD8132可以广泛应用于各种不同具有差模输出的单输入电路，因为AD8132的驱动于纯差模电压。

在差模输出的单输入电路中的输入为零的情况下，RG应与参考端相连（这里的参考端假设为地）。

求得反馈因子：

β1=RG1/（RG1+RF1）；β2=RG2/(RG2+RF2)

β1是指驱动端的反馈因子，β2是指参考电压端的反馈因子。各反馈因子均为可0～1之间的任何值。电路增益的通用公式为：

G=2(1-β1)/(β1+β2)

2.A/D驱动器

最新的高速A/D转换器大多为单输入，同时也有差模输入端。那么，A/D转换器的驱动器便具备将单输入信号转换成差模信号的功能，同时能够平移共模输出电压电频，它们是低失真低噪声的。这种情况下，采用AD8132来驱动就是最适合的了。

AD8132和AD9203均由3V单电源驱动。AD8132以1Vp-p的信号作为输入信号，采用分压器可将VOCM的电压值调在电压中点。因此，VOUT，dm得到的亦为电压中点值，这正好在AD9203的共模输出范围内。在A/D和驱动器之间是一个单级差动滤波器，利用它可滤部分噪声。

3.平衡电阻驱动器

当驱动比绞线缆时，通常要设计为传输差模信号，从而使用差模信号传输可以使信号在线路中的衰减达到最小。

感应电场一般都被限制在两根绞缆围成的区域里，通常不会发生辐射。有可能带来辐射是电缆中的电流引起的磁场。但是绞缆可以限制电磁辐射的大小。因为相邻的绞缆具有相反的磁场极性。若两根绞缆绞合的足够紧密，这些小磁场环路将会包含绝大部分的磁通量，这样，远磁场的效应就可以忽略了。

差模信号的所有不平衡现象都会共模信号的形式作用于电缆，这就导致以共模信号驱动单根电缆。电缆就等同于一根天线。因此，为了尽量减少辐，在以差模信号作用为于绞缆时，差模信号必须得到很好的匹配。AD8132的共模反馈回路可以减少输出端的共模电压量，因此，可用作平衡差模线路的驱动器。

4.发送均衡器

对于导线，多多少少都会对其所携带的信息有一定程度的衰减，尤其是高频信号。一般的补偿方法是使用一个平衡补偿电路在发送电路中激发高频信号，以减弱信号的衰减。在更高的频率下，利用降低反馈网络中RG的阻抗值呆来提高电路的高频增益。

5.低能差动滤波器

AD8132可应用于多种类型的有源滤波网络。它们同时拥有单输入端和差模输出端，在驱动差动A/D转换器时有去假频的功能。其工作部分包括两级滤波，在输出端又有一个附加滤波网络，其通带可频率高达1MHz。

6.高共模输出阻抗放大器

利用改变VOCM的线路连接，可提高共模输出阻抗。VOCM由分压器驱动，这样可调整共模输出电压；此时，10m长的cat5绞缆接收端的信号为电压中点值。所有由噪声引起的共模信号将会出现在发送端，也必须在发送端被吸收掉。电路与发送器的主要区别是AD8132同时也传输直流信号，而送器不会传输直流信号。