MAX2607評估板的差分輸出電壓可以通過差分探頭檢測,但是,考慮到電路板的寄生參數和探頭的輸入電容,利用無源上拉,測量擺幅只有320mVP-P。本文所采用的方案利用上拉電感與輸出電容諧振,使用差分探頭在頻譜分析儀上進行測量時,可以得到2400mVP-P的差分VOUT。本文詳細說明了電路板的修改和理論計算。
測試設備
頻譜分析儀—Agilent Technologies 8562EC
差分探頭—Tektronix? P6248
探頭電源—Tektronix 1103
電源
MAX2607評估板
裝置與測試條件
測試裝置如圖1所示,MAX2607的差分輸出(OUT+和OUT?)連接到差分探頭的兩個輸入引腳,其它端連接到探頭電源,將外部電源提供給探頭。探頭電源輸出與頻譜分析儀連接,測試條件如下:
VCC = 3V
輸出頻率 = 197MHz
VTUNE = 0.4-2.4V (本例中,已選擇外部電感,LF,使VTUNE近似在其調諧范圍的中點)
差分探頭設置為1:1衰減。
頻譜分析儀設置
幅度單位:伏特
中心頻率:197MHz
間隔:1MHz
帶寬分辨率:10kHz
圖1. 測試裝置
輸入、輸出網絡及其測量
圖2. 典型工作電路
初始元件值(參考圖2):
調節L3,當VTUNE接近其調諧范圍中點時能夠得到197MHz的輸出頻率。對應的電感值為100nH。
C1 = C4 = 1000pF
C2 = C3 = 330pF
Z = R2 = R3 = 1100kΩ
差分輸出送入差分探頭的輸入端,輸入阻抗為400kΩ與1pF電容并聯,相當于單端2pF電容。這樣,可以認為RLOAD是2pF電容(CLOAD),電抗為-j400。此外,還須考慮電路的寄生電容。電路如圖2所示,測量差分電壓為320mVP-P。等效于在2pF負載電容上得到單端160mVP-P輸出,流過負載的電流ILOAD為0.4mA,如圖3所示。
圖3. 輸出諧振電路
利用上述結果,寄生電容CP近似為2.87pF。電容與1kΩ電阻并聯后,實部阻抗大約為270Ω。
利用分流公式:
因此,CP的計算是正確的。
通過上述分析,為了提高差分電壓VOUT,需要使用上拉電感,并使其與CP和CLOAD并聯電容諧振,可以計算出該電感值為:
因此,L = 130nH。最接近的標準電感為120nH。
最終電路和結果
參考圖1:
調節L3,當VTUNE接近其調諧范圍中點時能夠得到197MHz的輸出頻率。對應的電感值為100nH。
C1 = C4 = 1000pF
C2 = C3 = 330pF
Z = L4 = L5 =120nH
R3 = R4 = 開路
結果
VCC = 3V, Idc = 2mA, VTUNE = 1.4V
輸出頻率 = 197MHz
差分輸出電壓 = 860mVRMS = 2400mVP-P
注:如果應用中采用的差分探頭與上述示例不同,那么,產生諧振的電感值L也不同。用所使用探頭的輸入電容替代上述式1中的CLOAD,重新計算L。同樣,當MAX2607用來驅動LVDS緩沖器時,CLOAD需要用緩沖器的輸入電容替代,并重新計算L。
結論
MAX2607評估板經過修改后可以提高差分輸出信號的幅度,使用上拉電感替代無源上拉,與探頭輸入電容和電路板寄生電容諧振。修改后的方案可以提供2400mVP-P的差分輸出VOUT,這個結果實利用差分探頭在頻譜分析儀上測試得到的。
審核編輯:郭婷
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