國(guó)半PowerWise系列添加多款低功耗性高能高速放大器

    美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司 (National Semiconductor Corporation)宣布推出3款能源轉(zhuǎn)換效率極高的全新高速差分放大器，其特點(diǎn)是應(yīng)用范圍極廣，尤其適用于無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)備、測(cè)試和測(cè)量?jī)x表以及國(guó)防和航天設(shè)備。這3款放大器是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體PowerWise高能效模擬芯片系列的最新型號(hào)。這幾款新產(chǎn)品的推出顯示了美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體高度重視系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能源轉(zhuǎn)換效率，并致力于提供低功耗、高性能的芯片產(chǎn)品，以滿足這方面的市場(chǎng)需求。

    LMH6552芯片是業(yè)界最高帶寬(1.5GHz)及最低功耗(112.5mW)的電流反饋差分放大器。LMH6515芯片則是一款數(shù)字控制可變?cè)鲆娣糯笃鳎�若輸入頻率為70MHz，這款芯片的噪聲低至只有8dB，而輸出三階交調(diào)截取點(diǎn)(OIP3)可達(dá)40dBm，最適用于WCDMA、GSM及WiMAX的接收器信號(hào)路徑，而且功耗比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品小20%。LMH6555放大器適用于8位的3GSPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，功耗比同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品低一半以上。

    美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體新推出的上述幾款高速放大器是整個(gè)模擬信號(hào)路徑解決方案的一個(gè)組成部分，有助于系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師在極短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)開(kāi)發(fā)計(jì)劃，并縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體為這個(gè)方案設(shè)計(jì)了3款不同的參考設(shè)計(jì)電路板，這3款電路板分別采用LMH6552、LMH6515及LMH6555芯片配合美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘調(diào)整器及電源管理芯片，最適用于WiMAX及2G/3G無(wú)線通信基地臺(tái)設(shè)備、測(cè)試及測(cè)量?jī)x表以及國(guó)防和航天設(shè)備專用的高速通信系統(tǒng)等設(shè)計(jì)。這3款電路板都對(duì)功耗和性能作了優(yōu)化，可以管理模擬信號(hào)路徑上的高速信號(hào)調(diào)節(jié)及處理的工作。為了支持這幾款電路板，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體還提供了WaveVision軟/硬件工具、應(yīng)用技術(shù)規(guī)格資料、電路簡(jiǎn)圖、物料清單及線路設(shè)計(jì)指南。

LMH6552 1.5GHz 電流反饋差分放大器的特色
    LMH6552差分放大器專有的,正在申請(qǐng)注冊(cè)專利的內(nèi)置電路可進(jìn)一步提高增益，但又不會(huì)影響帶寬、諧波失真或輸出噪聲等方面的表現(xiàn)，因此可以減少多個(gè)增益級(jí)，有助于減少元件數(shù)目及系統(tǒng)功耗。LMH6552芯片還可提供高達(dá)1.5GHz的帶寬，而且即使輸入頻率高達(dá)450MHz，仍可保持0.1dB的增益平坦度，這方面的表現(xiàn)優(yōu)于同類產(chǎn)品。若輸入頻率為20MHz，LMH6552芯片的總諧波失真低至只有-90dBc，若輸入頻率為70MHz，總諧波失真則低至只有-74dBc，而且噪聲不會(huì)超過(guò) 1.1nV/sqrtHz，因此這款芯片可以驅(qū)動(dòng)輸入頻率高達(dá)70MHz的14位模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。LMH6552芯片可配置為差分輸入至差分輸出的增益級(jí)，也可配置為單端輸入至差分輸出的增益級(jí)。此外，由于這款放大器的輸入端可作交流耦合或直流耦合，因此其應(yīng)用范圍非常廣泛，例如，可用于通信系統(tǒng)及高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前端電路。LMH6552芯片有8引腳SOIC及散熱能力更高的小型8引腳LLP兩種封裝可供選擇。

LMH6515數(shù)字可控增益放大器的特色
    LMH6515數(shù)字可控增益放大器可以擴(kuò)大中頻采樣系統(tǒng)信號(hào)路徑的動(dòng)態(tài)范圍，而且還有卓越線性表現(xiàn)及低噪聲的優(yōu)點(diǎn)，若輸入頻率為70MHz，輸出三階交調(diào)截取點(diǎn)(OIP3)可達(dá)40dBm，因此適用于寬帶和窄帶的接收器信號(hào)路徑。這款芯片的噪聲只有8dB，供電電流只需100mA，可以用5V供電操作。LMH6515放大器采用16引腳的LLP封裝，尺寸只有 4mmx4mm，如此小巧的封裝有助于精簡(jiǎn)電路設(shè)計(jì)，而且電路板面積比采用分立式衰減器配合放大器的解決方案小75%以上。此外，這款芯片可為接收系統(tǒng)提供高達(dá)26dB的增益，而且增益的調(diào)節(jié)范圍極為廣闊(31dB)，帶寬亦高達(dá)600MHz(-3dB)。增益以1dB 為步長(zhǎng)，可上下調(diào)節(jié)，步長(zhǎng)之間的界線清晰準(zhǔn)確，偏差不超過(guò)0.05dB，使通信系統(tǒng)有較大的動(dòng)態(tài)范圍。由于步長(zhǎng)界線如此清晰準(zhǔn)確，因此這款芯片可與信號(hào)路徑的其他電路模塊達(dá)到準(zhǔn)確的平衡。

LMH6555差分驅(qū)動(dòng)器的特色
    LMH6555芯片是業(yè)界唯一對(duì)直流耦合、8位數(shù)據(jù)采集應(yīng)用優(yōu)化, 輸入頻率高達(dá)750MHz的差分驅(qū)動(dòng)器。若輸入頻率為750MHz，其無(wú)雜散信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)高達(dá)53dB，這方面的表現(xiàn)優(yōu)于許多競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品，而且無(wú)需外置電路便可提供輸出鉗位、共模控制及增益等功能。這款驅(qū)動(dòng)器可將單端信號(hào)轉(zhuǎn)為差分信號(hào)，而且固定增益高達(dá)13.7dB，帶寬則高達(dá)1.2GHz。此外，即使輸入帶寬高達(dá)330MHz，這款芯片仍可維持0.5dB的增益平坦度。若采用3.3V的供電，這款芯片的噪聲只有15dB。若輸入頻率為750MHz，2次及3次諧波失真分別只有-53dBc及-54dBc。這些都是直流耦合示波器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要求的基本技術(shù)規(guī)格。再者，由于這款放大器采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，因此可以執(zhí)行全差分驅(qū)動(dòng)器的功能，也可作為單端至差分轉(zhuǎn)換器使用。此外，這款放大器還有卓越的線性表現(xiàn)及100-Ohm 的差分負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，而且可確保模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端不會(huì)有過(guò)驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此可驅(qū)動(dòng)美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的超高速模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。LMH6555放大器芯片采用16引腳的LLP封裝。

ADC14DS105KARB低中頻接收器參考設(shè)計(jì)電路板
    ADC14DS105KARB是一款低中頻接收器子系統(tǒng)的參考設(shè)計(jì)電路板，其特點(diǎn)是采用兩顆LMH6552差分驅(qū)動(dòng)器及一顆雙通道的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以便工程師可以立即測(cè)試適用于直流電至40MHz信號(hào)頻率的正交直接轉(zhuǎn)換或近零中頻接收器。這是WiMAX及WCDMA接收系統(tǒng)最常用的接收器結(jié)構(gòu)。由于模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入帶寬高達(dá)1GHz，而差分放大器增益級(jí)的帶寬則高達(dá)1.5GHz，因此若輸入信號(hào)不超過(guò)40MHz，大信號(hào)的信噪比可達(dá)73.3dBFS，而無(wú)雜散信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)則超過(guò)85dBFS。這款電路板除了采用LMH6552之外，還安裝了美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的14位、105MSPS、低失真、低噪聲、并可輸出串行LVDS數(shù)據(jù)的雙通道模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC14DS105、低抖動(dòng)時(shí)鐘調(diào)整器LMK02000以及多顆可提高能效的電源管理集成電路。

ADC14V155KDRB高中頻接收器參考設(shè)計(jì)電路板
    ADC14V155KDRB是一款高中頻接收器參考設(shè)計(jì)電路板，其特點(diǎn)是采用LMH6515數(shù)字可控增益放大器及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以便工程師可立即測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍較廣的中頻采樣系統(tǒng)。這款電路板也可為無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)備及頻域分析儀提供可變?cè)鲆嬷蓄l信號(hào)放大及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換等功能。這款設(shè)計(jì)靈活的子系統(tǒng)有極高的靈敏度，適用于高達(dá)240MHz的輸入信號(hào)頻率。若輸入頻率為169MHz，小信號(hào)的信噪比高達(dá)72dBFS，而無(wú)雜散信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)則超過(guò)90dBFS。若輸入頻率同樣為169MHz，大信號(hào)的信噪比則高達(dá)68.3dBFS，而SFDR也高達(dá)77dBFS。這款電路板除了采用LMH6515之外，還安裝了美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的ADC14V155 14位、155MSPS、并可提供DDR并行LVDS 輸出的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、內(nèi)置壓控振蕩器的LMK03001C低抖動(dòng)高精度時(shí)鐘調(diào)整器(其特點(diǎn)是在100Hz至20MHz的全帶寬范圍內(nèi)只有190fs的抖動(dòng))、以及多顆可提高能效的電源管理集成電路。

ADC083000RB 8 位、3GSPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)電路板
   ADC083000RB是一款8位、3GSPS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)電路板，其特點(diǎn)是采用LMH6555高速差分驅(qū)動(dòng)器及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以便工程師立即進(jìn)行測(cè)試，確保這些芯片符合規(guī)格要求，可用于測(cè)試和測(cè)量設(shè)備以及國(guó)防和航天設(shè)備專用的高速通信系統(tǒng)。這套子系統(tǒng)可以接收交流或直流耦合的模擬輸入信號(hào)，并可捕捉模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出信號(hào)，然后將之傳送到FPGA芯片。工程師只要通過(guò)USB 2.0 連接使用視窗操作系統(tǒng)的個(gè)人電腦，便可執(zhí)行美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的WaveVision軟件，分析這些捕捉數(shù)據(jù)。若采樣速度為3GSPS，而輸入信號(hào)頻率不超過(guò)1.4GHz，這款適用于交流耦合通信系統(tǒng)的參考設(shè)計(jì)電路板可以發(fā)揮卓越的動(dòng)態(tài)性能，例如有效位數(shù)(ENOB)高達(dá)7.0以上，而SFDR則高達(dá)53.5dB。這款電路板除了采用LMH6555之外，還安裝了美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的ADC083000 3GSPS 超高速8位模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (其特點(diǎn)是功耗比同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的1.9W小一半以上)、LMX2531鎖相環(huán)路及壓控振蕩器二合一芯片(其特點(diǎn)是功耗只有111mW、-116dBc/Hz 的業(yè)界最低相位噪聲，相位偏移則只有 100kHz，因此可為ADC083000芯片提供最大的動(dòng)態(tài)范圍)、以及多顆可提高能效的電源管理集成電路。

價(jià)格及供貨情況

    LMH6515及LMH6552芯片均以1,000顆為采購(gòu)單位，LMH6515芯片的單顆價(jià)為5.25美元，而LMH6552芯片的單顆價(jià)則為3.95美元，兩款芯片都已開(kāi)始批量供貨。LMH6555芯片則以100顆為采購(gòu)單位，單顆價(jià)為5.95美元，也已開(kāi)始批量供貨。