Applikationen
Applikationen 6-GHz-Differenzverstärker mit ultrahohem Dynamikbereich Der neue ADL5565 von Analog Devices bietet 6 GHz Bandbreite bei 6 dB Verstärkung, einen intermodulationsfreien Dynamikbereich dritter Ordnung von 112 dBc, Differenzeinund ausgang, den Betrieb an einfachen 2,8...5,2 V sowie weitere interessante Features. Der ADL5565 ist ein High-Performance-Differenzverstärker (ein- und ausgangsseitig) und wurde für HF- und ZF-Applikationen optimiert. Der interne Aufbau ist weitgehend symmetrisch (Bild 1). Der Verstärker bietet ein Eigenrauschen von 1,5 nV/√Hz und eine exzellente Verzerrungs- Performance über einen weiten Frequenzbereich (Details s. Datenblatt) . Dies macht den Baustein auch zu einem optimalen Treiber für Highspeed-8-Bitbis 16-Bit-ADCs. Der ADL5565 wird mit dem Highspeed-SiGe-Prozess von Analog Devices gefertigt. Er besitzt ein 3x3 mm großes 16-poliges LFCSP-Gehäuse (Bild 2) und lässt sich im Betriebstemperaturbereich von -40 bis +85 °C einsetzen. Flexibel beim Gain Der neue Baustein erlaubt Verstärkungen von 6 dB, 12 dB und 15,5 dB einfach durch Wahl der Eingangs-Pin-Konfiguration. Bild 3 bringt hierfür jeweils den typischen Frequenzgang. Bild 4 zeigt den Verlauf der Rückwärts- Isolation bei 6 dB Gain. Der Eingang lässt sich auch single-ended ausführen; dann sind Verstärkungen von 5,3 dB, 10,3 dB oder 13 dB möglich. Mit zwei externen Widerständen lässt sich zudem jeder Wert zwischen 0 dB und 15,5 dB (13 dB) einstellen. Die Stromaufnahme beträgt an 3,3 V typisch 70 mA im Betrieb, disabled liegt sie unter 5 mA, verbunden mit 25 dB Input-to- Output-Isolation bei 100 MHz. Der Baustein eignet sich besonders für breitbandige, verzerrungsarme und rauscharme Applikationen. Hierzu gehören Treiber für ADCs vieler Arten, Mischer, PIN-Dioden- Dämpfungsglieder, SAW-Filter-Ansteuerungen, RF/IF Gainblocks und diskrete Baustufen mit mehreren Elementen. Rauschen, Dynamik und Verzerrungen Aus Bild 5 wird ersichtlich, dass der 1-dB-Ausgangs-Kompressionspunkt sowohl von Verstärkung als auch Frequenz praktisch unabhängig ist. Ähnlich verhält er sich bezüglich Temperatur. Zum Rauschen informiert Bild 6. Mit 5 V Betriebsspannung ergeben sich fast die gleichen Verläufe. Der Ausgangs-Intercept-Punkt dritter Ordnung (OIP3) sinkt sukzessive mit der Frequenz, wie aus Bild 7 ersichtlich. Interessant ist hier auch Bild 8, aus dem hervorgeht, dass der OIP3 unter bestimmten Bedingungen weitläufig von der Eintonleistung bis 8 dBm unabhängig gehalten werden kann. Schließlich zeigt Bild 9 eine deutliche Verstärkungsabhängigkeit des OIP3 bei Single-ended-Eingang.Die harmonischen Verzerrungen nehmen ab etwa 70 MHz mit der Frequenz deutlich zu. Detaillierte Verläufe dazu bringt Bild 10. Flexible Beschaltung Wie der ADL5565 im Prinzip betrieben werden kann, zeigt Bild 11. Die Höhe der Betriebsspannung hat in der Regel kaum Auswirkungen auf bestimmte Leistungsmerkmale. Der Differenz-Eingangswiderstand beträgt 200 (100, 67) Ohm für 6 (12, 15) dB Verstärkung. Man wählt also einfach eine bestimmte Pin-Konfiguration für die gewünschte Verstärkung. Die Differenz-Ausgangsimpedanz beträgt 10 Ohm. Mit zwei externen Widerständen von 100 Ohm an den Pins VIP1 und VIN1 ergibt sich eine Verstär- Quelle: Analog Devices, Data Sheet ADL5565, 6 GHz Ultrahigh Dynamic Range Differential Amplifier Bild 1: Blockdiagramm des ADL5565 Bild 2: Gehäuse und Pinbelegung 36 hf-praxis 7/2015
Applikationen Bild 3: Verstärkungsverlauf bei Nutzung des Differenzeingangs Bild 6: Rauschmaß bei drei Verstärkungen über der Frequenz 3,3 V Betriebsspannung) Bild 4: Rückwärts-Isolation über der Frequenz bei 6 dB Verstärkung Bild 7: Zum OIP3 über der Frequenz bei 3,3 und 5 V Bild 5: Verlauf des Kompressionspunkts über der Frequenz Bild 8: OIP3 und Leistung pro Ton hf-praxis 7/2015 37
