摘要: LT1719是一款4.5ns的UltraFastTM比较器,具有独立和数字电源。两个电源都可以低至2.7V,或者LT1719可以用作混合3V/5V系统中的电平转换器。
LT1719是一款超快 ,4.5ns比较器,具有独立和数字电源。两个电源都可以低至2.7V,或者lt1719可以用作混合3V/5V系统的电平转换器。比较器的传播延迟通常指定为100mV步进,其中一部分用于超速。但在许多信号处理应用中,例如在通信中,目标是将正弦波(例如载波)转换为方波以用作定时时钟。期望的行为是输出时序只依赖于输入时序。不应发生色散或相移作为输入幅度的函数,因为这会导致调幅到调频转换。LT1719在这些应用中是一个很好的选择,特别是当输入信号大于100mv (P-P)时。
测试电路
图1的电路被用来测试一个基于lt1719的正弦波到方波转换器。输入端的±5V电源允许非常大的输入波动;3V逻辑电源保持输出摆幅小,以尽量减少耦合回输入。在输入振幅变化的十年中,延迟的变化仅为纳秒的几分之一,对其进行表征并不简单。一个快速示波器在任何给定的通道中都有±500ps的变化。这可以通过交换输入和输出通道来校准,如果两个信号允许相同的垂直比例因子,则平均重构。但是对于超过十年或更长幅度范围的延迟变化的测量,由于示波器垂直路径增益设置的延迟依赖性,精度会降低。
图1所示 正弦波到方波转换器原理图
为了表征延迟,使用hp4195频谱/网络分析仪来查看相对于输入的输出相位(Test/Ref)。因为HP4195是一个频谱/网络分析仪,它可以抑制输出方波的谐波,不像一些网络分析仪。LT1719输出的基本分量的相位可能会受到过渡的任何超调或欠调的确切性质的轻微影响,因此一对反平行二极管用于切断输出波形的这些部分。输出电路的其余部分是滤波器,其精确行为不会影响测量,因为相同的幅度和频率信号将始终存在,并且只检查相位的相对变化。
输入信号在电阻-12dB衬垫中终止,该衬垫为分析仪创建参考信号。hp4195最大振荡器电平为15dbm或3.56V(P-P)。1:2变压器在DUT输入处将其提升到7.12V(P-P)差动。放大器可以用来进一步提高幅度,但放大器中的失真可能导致相位误差,因为LT1719将响应过零,而HP4195将响应基波的相位。在没有变压器的情况下,将未使用的比较器输入接地,结果没有变化,但损失为6dB。
结果
图2显示了响应10mhz幅度扫描的正弦波到方波转换器的时间延迟。延迟计算为:
其中西塔是网络分析仪测量的相位,以度为单位,t(DELAY)|(0dBm)是输入幅度为0db时的绝对延迟,这是使用前面描述的校准方法用快速示波器测量的。LT1719延迟在26dB幅度范围内仅变化0.65ns;2.33度,10MHz。延迟特别平坦,产生出色的AM抑制,从- 5dbm到10dBm,这是射频信号电平的常见范围。
图2 时间延迟vs正弦波输入振幅
在输入信号较小的情况下,LT1719的迟滞(3.5mV类型)和增加的传播延迟使得LT1719像一个具有12mV迟滞跨度的比较器。换句话说,10mhz的12mV(P-P)正弦波几乎不会切换LT1719,但会有90°的相位滞后或25ns的额外延迟。在10MHz的5V(P-P)以上,由于输入级设计中的内部电容前馈,LT1719延迟开始减小。与一些比较器不同,ltt1719不会错误地预测输入极性的变化,但是一旦输入极性发生变化,前馈足以使转换通过LT1719传播得更快。
在频率高于10MHz时,注意电路物理结构的细节变得尤为重要。如果布局不好,输出开关动作可能会电容性或电感性地耦合回输入信号,从而导致失真。为了测量比较器的实际性能,必须避免这种情况。LT1719引脚经过优化,可以屏蔽带有两个中间电源引脚的数字信号的输入信号。
结论
新的LT1719比较器可以很容易地用于创建一个低功耗,高性能,正弦波到方波转换器。快速的4.5ns延迟几乎不随输入幅度波动而变化。对于优秀的AM抑制,延迟特别平坦,从5dbm到10dBm。
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