高速电流输出DAC缓冲器

变压器通常被认为是将高速电流输出DAC的互补输出转换为单端电压输出的最佳选择,因为变压器不会增加噪声,也不会消耗功率.尽管变压器在高频信号下表现良好,但它们无法处理许多仪表和医疗应用所需要的低频信号.这些应用要求一个低功耗、低失真、低噪声的高速放大器,以将互补电流转换成单端电压.此处展示的三个电路接受来自DAC的互补输出电流,并提供单端输出电压.将后两者的失真与变压器解决方案进行比较.

差分放大器: AD8129和AD8130差分转单端放大器（图15）用于第一个电路（图16）.它们在高频下具有极高的共模抑制性能.AD8129在增益为10或以上时保持稳定,而AD8130则在单位增益下保持稳定.它们的用户可调增益可以由, RF 和 RG.两个电阻的比值来设置.AD8129和AD8130在引脚1和引脚8上具有很高的输入阻抗,不受增益设置的影响.基准电压 (VREF, 引脚4)可以用来设置偏置电压,该偏置电压被乘以与差分输入电压相同的增益.

图15. AD8129/AD8130差动放大器

图16. 采用AD8129/AD8130的DAC缓冲器

方程1和方程2所示为放大器的输出电压与DAC的互补输出电流之间的关系.端接电阻RT,执行电流-电压转换；RF 与RG之比决定了增益. VREF 在方程2中被设为0.

(1)

 

 

  (2)

在图16中,该电路采用一个四通道高速、低功耗、14位DAC,其中,互补电流输出级将提高速度,降低低功耗DAC的失真.

图17展示的是电路的无杂散动态范围(SFDR),它是频率的函数,采用DAC和AD8129,其中,RF = 2kΩ, RG = 221Ω, RT = 100Ω, 且VO = 8Vp-p, 两个电源电压对应的不同值.此处选择了AD8129,因为它提供较大的输出信号,在G = 10时保持稳定,与AD8130相比,具有较高的增益带宽积.两种情况下,SFDR一般都要好于55dB,超过10MHz,在低电源电压下,约有>3dB的改善.

图17. DAC和AD8129的失真 VO = 8 V p-p