低成本双路和三路130MHz带关断功能的电流反馈放大器：LT1259

低成本双路和三路130MHz带关断功能的电流反馈放大器：LT1259/LT1260

在电子设计领域，放大器的性能和特性对于众多应用起着至关重要的作用。今天，我们就来详细探讨一下Linear Technology推出的LT1259/LT1260这两款低成本双路和三路130MHz带关断功能的电流反馈放大器。

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一、产品概述

LT1259包含两个独立的130MHz电流反馈放大器，每个都带有关断引脚，设计用于在驱动电缆和其他低阻抗负载时提供出色的线性度。而LT1260则是三路版本，特别适用于RGB视频应用。这两款放大器可在单5V到±15V的所有电源下工作，工作时每个放大器仅消耗5mA电流。当处于关断状态时，放大器的电源电流为零，输出呈现高阻抗。

二、产品特性

1. 带宽与增益平坦度：在±5V电源下，具有90MHz带宽，0.1dB增益平坦度超过30MHz。
2. 关断特性：关断时完全关闭，电源电流为0µA，可有效节省功耗。
3. 高速性能：高转换速率达1600V/µs，快速开启时间为100ns，快速关闭时间为40ns，非常适合频谱扩展和便携式设备应用。
4. 宽电源范围：电源范围从±2V（4V）到±15V（30V），可适应多种电源环境。
5. 输出能力：最大输出电流为60mA，能满足一定的负载驱动需求。
6. 低功耗：每个放大器的电源电流仅为5mA。
7. 低失真：差分增益为0.016%，差分相位为0.075°，可提供高质量的信号放大。
8. 封装形式：提供14引脚和16引脚窄型SO封装，方便不同的PCB布局需求。

三、电气特性

1. 输入特性
   • 输入失调电压：在25°C时，典型值为2mV，最大值为12mV。
   • 输入失调电压漂移：为30µV/°C。
   • 输入电流：同相输入电流在25°C时典型值为0.5µA，反相输入电流典型值为20µA。
   • 输入噪声：输入噪声电压密度在1kHz、RF = 1k、RG = 10、Rs = 0时为3.6nV/√Hz。
2. 输出特性
   • 最大输出电压摆幅：在±15V电源、RL = 1k时为±12V到±14V；在±5V电源、RL = 150Ω、25°C时为±2.5V到±3.7V。
   • 输出电容：关断时为4.4pF。
3. 增益与带宽
   • 大信号电压增益：在±15V电源、VOUT = ±10V、RL = 1k时为57 - 72dB；在±5V电源、VOUT = ±2V、RL = 150Ω时为57 - 69dB。
   • 小信号-3dB带宽：在不同电源和负载条件下有所不同，例如±12V、AV = 2、RL = 150Ω、RF = RG = 1.5k时为130MHz。
4. 其他特性
   • 共模抑制比（CMRR）：在不同电源和共模电压条件下为52 - 69dB。
   • 电源抑制比（PSRR）：在±2V到±15V电源、EN引脚接V - 时为60 - 80dB。

四、应用信息

1. 反馈电阻选择：LT1259/LT1260的小信号带宽由外部反馈电阻和内部结电容决定。带宽是电源电压、反馈电阻值、闭环增益和负载电阻的函数。该放大器针对±5V电源操作进行了优化，-3dB带宽为90MHz。可参考典型AC性能表中的电阻选择指南。
2. 反相输入端电容：电流反馈放大器需要从输出到反相输入端的电阻反馈以实现稳定运行。要注意尽量减少输出和反相输入端之间的杂散电容，反相输入端到地的电容会导致频率响应出现峰值（以及瞬态响应出现过冲）。
3. 容性负载驱动：当使用合适的反馈电阻值时，LT1259/LT1260可以直接驱动容性负载。可参考最大容性负载与反馈电阻的关系图来选择合适的值。也可以在输出端串联一个10Ω到20Ω的小电阻，以隔离容性负载与放大器输出，但这样会使增益成为负载电阻的函数。
4. 电源：该放大器可在单电源或双电源下工作，电源范围从±2V（4V总电压）到±15V（30V总电压）。使用不等值的双电源时，失调电压和反相输入偏置电流会发生变化，失调电压每伏电源不匹配约变化500µV，反相偏置电流每伏电源不匹配最多可变化5µA，典型变化约为0.1µA/V。
5. 转换速率：电流反馈放大器的转换速率与传统运算放大器不同，它与放大器增益配置有关。在反相模式和同相模式的高增益情况下，整体转换速率取决于输出级；在同相模式增益小于10时，整体转换速率受输入级限制。LT1259/LT1260的输入转换速率约为270V/µs，输出转换速率由反馈电阻值和内部电容决定，在增益为10、反馈电阻为1k、±15V电源时，输出转换速率典型值为1600V/µs。

五、典型应用

1. 2输入视频MUX电缆驱动器：第一页的应用示例展示了一个低成本的2输入视频MUX电缆驱动器。在这个电路中，活动放大器会受到禁用放大器的RF和RG负载影响，但仅会导致1.2%的增益误差，可通过将每个放大器配置为单位增益跟随器来消除该误差。通道之间的切换时间在同时驱动ENA和ENB时为100ns。
2. 2输入RGB MUX电缆驱动器演示板：PC演示板#039A上制作了一个完整的2输入RGB MUX。该演示板有以下注意事项：
   • 禁用的LT1260的反馈电阻会加载到启用的放大器上，导致1% - 2%的增益误差，可将放大器配置为单位增益跟随器来消除。
   • 反馈节点连接RF和RG的走线长度应最小化，以减少杂散电容。
   • 电路板两侧的接地平面应远离RF和RG，以减少杂散电容。
   • 电容C1和C6是可选的，仅在EN1或EN2通过长电感接地导线激活时用于减少过冲。
   • R、G和B放大器由于到RF的输出走线不同，频率响应略有不同，所有放大器在PCB #039中的带宽比单独测量时略小。
   • 器件之间的变化可能会使峰值变化±0.25dB。

六、总结

LT1259/LT1260以其出色的性能、宽电源范围、低功耗和快速的开关特性，在RGB电缆驱动、频谱扩展放大器、MUX放大器、复合视频电缆驱动和便携式设备等应用中具有很大的优势。电子工程师在设计相关电路时，可以充分考虑这两款放大器的特点，灵活应用以满足不同的设计需求。那么，在你的项目中，是否也会选择使用这两款放大器呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。