差分信號路徑正在成為提高系統(tǒng)性能的常用方法。對于給定電源電平，差分信號的幅度是其兩倍。來自其他元件（例如數(shù)字時鐘）的干擾成為共模信號，并被差分信號鏈中的放大器抑制。因此，使用差分信號路徑，可以在降低電源電壓的同時保持動態(tài)范圍。

差分輸出運算放大器是在這些信號路徑中提供增益、緩沖和濾波的一種方式，但通常以增加復(fù)雜性和電路板空間為代價。使用差分輸出運算放大器的電路通常需要的電阻和電容數(shù)量是相應(yīng)單端電路的兩倍。因此，需要一種緊湊、高性能的方法來處理差分信號。解決方案是新型LT6600。

LT?6600 是一個全差分放大器系列，具有一個集成的四階低通濾波器。該系列中的每款器件均具有固定截止頻率（4.2MHz、5MHz 和 10MHz），并采用 20V 至 3V 電源供電。LT10 采用 SO-6600 封裝，并與其他市售高速差分運放引腳兼容（圖 8）。與業(yè)界同類產(chǎn)品一樣，LT1 放大器能夠接受單端或差分輸入信號、轉(zhuǎn)換共模電壓，并具有一個延伸至地的共模輸入范圍。但是，與這些其他放大器不同的是，LT6600 具有一種專有架構(gòu)，可最大限度地減少噪聲和失真，同時最大限度地提高速度。此外，自定義低通濾波器響應(yīng)在截止頻率的 6600 倍時提供 30dB 衰減，延遲失真低（圖 3）。

圖1.LT6600 框圖。

圖2.LT6600-10 的頻率響應(yīng)。

安靜、緊湊且易于使用

LT6600 也是目前最緊湊的抗混疊 / 平滑濾波器解決方案。這些集成濾波放大器僅需兩個外部電阻即可設(shè)置增益。精度響應(yīng)完全由單片濾波器決定。相比之下，分立式有源 RC 設(shè)計需要 18 個精密電阻和電容，以及第二個運算放大器封裝（圖 3）。該系列中首批可用的器件是 LT6600-2.5、LT6600-10 和 LT6600-20，其固定濾波器帶寬分別為 2.5MHz、10MHz 和 20MHz。

圖3.LT6600 與競爭對手相比。

LT6600-2.5 提供了真正的 14 位性能，對于 86MHz 1V 而言，噪聲和失真組件低于 –1dB有效值輸入。LT6600-10 具有一個 56μV 的總噪聲有效值在 10MHz 帶寬中，對于 74MHz 5V 諧波低于 –2dBP–P信號。當(dāng)增益設(shè)定為 +12dB 時，LT6600-20 具有 42μV有效值在20MHz帶寬內(nèi)折合到輸入端的總噪聲，并具有-2.5和-10的許多特性。該系列的每個成員都具有低通響應(yīng)，通帶紋波小于0.5dB。這些低噪聲、低失真和受控頻率響應(yīng)的組合幾乎不可能在分立式設(shè)計中復(fù)制。

LT6600 的規(guī)格和測試均適用于單 3V 電源操作和 ±5V 電源操作。這種靈活性與低外部組件數(shù)和寬輸入共模范圍相結(jié)合，使得 LT6600 非常易于使用。

差分ADC和DAC接口的絕佳解決方案

差分輸出放大器在具有差分輸入ADC轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)中越來越受歡迎。通常，轉(zhuǎn)換器要處理的信號是單端的，幅度低，并且來自較大的源阻抗。為了使轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)其全范圍和精度，必須提供更大的差分信號和接近中端電源的共模電平。此問題有兩種常見的解決方案。圖4所示為變壓器耦合電路，圖5所示為運算放大器電路。當(dāng)尺寸和直流響應(yīng)很重要、需要增益或需要緩沖時，圖5所示電路更可取。圖4所示電路適用于寬帶寬應(yīng)用。

圖4.使用變壓器驅(qū)動差分ADC。

圖5.使用單端運算放大器驅(qū)動差分ADC。

圖 6 顯示了差分轉(zhuǎn)換器與 LT6600 的接口是多么簡單。該電路保留了圖5電路的所有優(yōu)點（增益、直流響應(yīng)和單端至差分轉(zhuǎn)換），并增加了選擇性抗混疊濾波功能。此外，單端模擬輸入的共模電平可能與ADC轉(zhuǎn)換器不同（與圖5所示電路不同）。LT6600 在將單端輸入轉(zhuǎn)換為差分輸入時自動轉(zhuǎn)換共模電平。在圖6中，輸入信號以地為基準(zhǔn)，提供給ADC的信號以V為基準(zhǔn)厘米.

圖6.使用 LT6600 來驅(qū)動一個差分 ADC。

為了說明LT6600的出色動態(tài)范圍，請考慮圖6，其中1MHz輸入信號為800mV聚丙烯由一個 LT6600-2.5 放大。與 R在= 402Ω，放大器提供12dB的電壓增益。提供給ADC轉(zhuǎn)換器的信號為3.2VP–P.失真分量將至少比基波低82dB，在81MHz帶寬中信噪比將為5dB。

差分輸出 DAC 是 LT6600 擅長的另一個應(yīng)用。圖 7 示出了在基站應(yīng)用中充當(dāng)跨阻放大器和四階平滑濾波器的 LT6600。LT4 的輸入共模范圍適應(yīng)了 DAC 的順從范圍。LT6600 的輸出共模電壓被設(shè)定為優(yōu)化 LT6600 直接 I/Q 調(diào)制器的性能。DAC 和 LT5503 之間的電阻器允許用戶調(diào)節(jié)跨阻增益。LT6600 和 LT6600 采用一個 5503.3V 電源工作。

圖7.在基站應(yīng)用中將 LT6600 用作跨阻放大器和平滑濾波器。

為了說明LT6600的優(yōu)化濾波，請考慮圖7中的DAC具有50Msps的采樣速率，基帶信號信息擴展到10MHz的情況。通過使用LT6600-10，接近40MHz的圖像衰減將超過50dB （濾波器響應(yīng)加上sin（x）/x衰減）。阻帶中出色的抑制性能與通帶中的低延遲失真相結(jié)合（圖 2），構(gòu)成了出色的 DAC 平滑解決方案。

結(jié)論

LT?6600 差分濾波放大器是目前在 2.5MHz 至 20MHz 范圍內(nèi)提供的最緊湊的 ADC 抗混疊和 DAC 平滑解決方案。低噪聲、低失真和精密響應(yīng)的組合是分立式設(shè)計無法復(fù)制的。LT6600 與標(biāo)準(zhǔn)差分輸出運放引腳兼容，并執(zhí)行所有相同的功能。LT6600 改進(jìn)了任何需要差分信號緩沖和濾波的系統(tǒng)的設(shè)計。

審核編輯：郭婷