高速模拟多路复用器ADV3219：特性、应用与设计要点

高速模拟多路复用器ADV3219/ADV3220：特性、应用与设计要点

在高速信号处理领域，模拟多路复用器起着至关重要的作用。今天要给大家介绍的是Analog Devices公司的两款高性能2:1模拟多路复用器——ADV3219和ADV3220，它们在高速信号路由等应用中展现出了卓越的性能。

文件下载：ADV3219.pdf

产品特性

优异的AC性能

这两款器件的 -3 dB带宽表现出色，在200 mV p-p输入时可达800 MHz，2 V p-p输入时为730 MHz。同时，它们拥有高达2800 V/μs的压摆率，能够快速响应信号变化。而且，在 ±5 V电源供电时，功耗仅为75 mW，实现了高性能与低功耗的良好平衡。

出色的视频性能

在视频应用中，ADV3219/ADV3220表现卓越。它们在超过100 MHz的频率范围内，具有0.1 dB的增益平坦度，并且在 (R_{L}=150 Omega) 的负载条件下，差分增益误差小于0.02%，差分相位误差小于0.02°。此外，ADV3219的增益为 +1，ADV3220的增益为 +2，用户可以根据实际需求进行选择。

低串扰与高隔离度

在5 MHz时，串扰低至 -82 dB，在100 MHz时为 -60 dB，同时在5 MHz时具有 -88 dB的隔离度，有效减少了信号之间的干扰，保证了信号的纯净度。

高阻抗输出禁用功能

该功能允许连接多个器件而不会对输出总线造成负载，方便用户构建更大规模的开关阵列。

封装形式

采用8引脚LFCSP封装，适合在各种电路板上进行布局，并且能够在 -40°C至 +85°C的扩展工业温度范围内稳定工作。

应用领域

ADV3219和ADV3220的高性能使其在多个领域得到了广泛应用。

视频信号路由

可用于各种视频格式的信号路由，如NTSC、PAL、S、SECAM、YUV和RGB等标准视频信号，以及MPEG、小波等压缩视频信号，还能处理3级数字视频（HDB3）。

数据与通信领域

在数据通信和电信领域，它们可以实现高速信号的切换和路由，确保信号的稳定传输。

工作原理

ADV3219/ADV3220是双电源、高性能的2:1模拟多路复用器，专为在多个视频源之间进行切换而优化。其内部结构由两个输入跨导级并联，后跟一个单输出跨阻级和一个单位增益缓冲器组成。内部电压反馈设置增益，ADV3219配置为增益为1，而ADV3220则通过电阻反馈网络和接地缓冲器实现增益为2的操作。

通过SELECT逻辑输入可以控制输入之间的切换，当SELECT线为逻辑低时选择IN0，为逻辑高时选择IN1。通过 (overline{EN}) 逻辑输入可以将输出置于低功耗、高阻抗禁用模式，方便构建更大的开关阵列。

规格参数

在 (V{s}= pm 5 ~V)、(T{A}=25^{circ} C)、(R{L}=150 Omega)、(C{L}=4 pF) 的条件下（除非另有说明），ADV3219和ADV3220的各项规格参数表现优秀。例如， -3 dB带宽、增益平坦度、传播延迟、建立时间、压摆率等动态性能指标，以及增益误差、增益匹配等直流性能指标都在合理范围内，为实际应用提供了可靠的保障。

设计要点

电路布局

为确保最佳性能，需要采用适当的高速设计技术。使用低电感接地平面进行电源旁路，并为输入和输出信号提供高质量的返回路径。建议在尽可能靠近器件主体的位置使用0.1 μF陶瓷电容器对电源进行旁路，在离器件较远的位置放置10 μF钽电容器以提供低频、高电流输出驱动所需的储能。输入和输出信号路径应采用带状线或微带线控制阻抗，视频系统通常使用75 Ω特性阻抗，RF系统通常使用50 Ω。

终端匹配

在受控阻抗情况下，需要在器件的输入和输出端使用终端电阻。输入终端应是与输入走线特性阻抗匹配的接地并联电阻，并尽可能靠近器件输入引脚放置，以减少反射。为了最小化输入之间的串扰，需要在输入走线之间使用低电感屏蔽，并考虑接地电流路径，以防止屏蔽提供串扰耦合介质。输出串联终端电阻应与输出走线的特性阻抗相同，并尽可能靠近器件输出端放置，以减少串联寄生电感对增益平坦度和 -3 dB带宽的影响。

容性负载

高频输出在驱动容性负载时通常会遇到困难，可能会在频域中出现峰值或在时域中出现过冲。如果这些影响过大，可能会导致振荡。当遇到过大的负载电容、过冲过大或器件振荡的情况时，可以使用几十欧姆的小串联电阻来改善性能。

总结

ADV3219和ADV3220以其优异的性能、广泛的应用领域和合理的设计要点，为高速信号处理提供了一个可靠的解决方案。在实际设计中，工程师们需要根据具体的应用需求，合理选择器件，并注意电路布局、终端匹配和容性负载等问题，以充分发挥这两款器件的优势。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。