集成滤波器的放大器为差分DAC和ADC提供最佳的高速、低噪声接口

差分信号路径正在成为提高系统性能的常用方法。对于给定电源电平，差分信号的幅度是其两倍。来自其他元件（例如数字时钟）的干扰成为共模信号，并被差分信号链中的放大器抑制。因此，使用差分信号路径，可以在降低电源电压的同时保持动态范围。

差分输出运算放大器是在这些信号路径中提供增益、缓冲和滤波的一种方式，但通常以增加复杂性和电路板空间为代价。使用差分输出运算放大器的电路通常需要的电阻和电容数量是相应单端电路的两倍。因此，需要一种紧凑、高性能的方法来处理差分信号。解决方案是新型LT6600。

LT®6600 是一个全差分放大器系列，具有一个集成的四阶低通滤波器。该系列中的每款器件均具有固定截止频率（4.2MHz、5MHz 和 10MHz），并采用 20V 至 3V 电源供电。LT10 采用 SO-6600 封装，并与其他市售高速差分运放引脚兼容（图 8）。与业界同类产品一样，LT1 放大器能够接受单端或差分输入信号、转换共模电压，并具有一个延伸至地的共模输入范围。但是，与这些其他放大器不同的是，LT6600 具有一种专有架构，可最大限度地减少噪声和失真，同时最大限度地提高速度。此外，自定义低通滤波器响应在截止频率的 6600 倍时提供 30dB 衰减，延迟失真低（图 3）。

图1.LT6600 框图。

图2.LT6600-10 的频率响应。

安静、紧凑且易于使用

LT6600 也是目前最紧凑的抗混叠 / 平滑滤波器解决方案。这些集成滤波放大器仅需两个外部电阻即可设置增益。精度响应完全由单片滤波器决定。相比之下，分立式有源 RC 设计需要 18 个精密电阻和电容，以及第二个运算放大器封装（图 3）。该系列中首批可用的器件是 LT6600-2.5、LT6600-10 和 LT6600-20，其固定滤波器带宽分别为 2.5MHz、10MHz 和 20MHz。

图3.LT6600 与竞争对手相比。

LT6600-2.5 提供了真正的 14 位性能，对于 86MHz 1V 而言，噪声和失真组件低于 –1dB有效值输入。LT6600-10 具有一个 56μV 的总噪声有效值在 10MHz 带宽中，对于 74MHz 5V 谐波低于 –2dBP–P信号。当增益设定为 +12dB 时，LT6600-20 具有 42μV有效值在20MHz带宽内折合到输入端的总噪声，并具有-2.5和-10的许多特性。该系列的每个成员都具有低通响应，通带纹波小于0.5dB。这些低噪声、低失真和受控频率响应的组合几乎不可能在分立式设计中复制。

LT6600 的规格和测试均适用于单 3V 电源操作和 ±5V 电源操作。这种灵活性与低外部组件数和宽输入共模范围相结合，使得 LT6600 非常易于使用。

差分ADC和DAC接口的绝佳解决方案

差分输出放大器在具有差分输入ADC转换器的系统中越来越受欢迎。通常，转换器要处理的信号是单端的，幅度低，并且来自较大的源阻抗。为了使转换器实现其全范围和精度，必须提供更大的差分信号和接近中端电源的共模电平。此问题有两种常见的解决方案。图4所示为变压器耦合电路，图5所示为运算放大器电路。当尺寸和直流响应很重要、需要增益或需要缓冲时，图5所示电路更可取。图4所示电路适用于宽带宽应用。

图4.使用变压器驱动差分ADC。

图5.使用单端运算放大器驱动差分ADC。

图 6 显示了差分转换器与 LT6600 的接口是多么简单。该电路保留了图5电路的所有优点（增益、直流响应和单端至差分转换），并增加了选择性抗混叠滤波功能。此外，单端模拟输入的共模电平可能与ADC转换器不同（与图5所示电路不同）。LT6600 在将单端输入转换为差分输入时自动转换共模电平。在图6中，输入信号以地为基准，提供给ADC的信号以V为基准厘米.

图6.使用 LT6600 来驱动一个差分 ADC。

为了说明LT6600的出色动态范围，请考虑图6，其中1MHz输入信号为800mV聚丙烯由一个 LT6600-2.5 放大。与 R在= 402Ω，放大器提供12dB的电压增益。提供给ADC转换器的信号为3.2VP–P.失真分量将至少比基波低82dB，在81MHz带宽中信噪比将为5dB。

差分输出 DAC 是 LT6600 擅长的另一个应用。图 7 示出了在基站应用中充当跨阻放大器和四阶平滑滤波器的 LT6600。LT4 的输入共模范围适应了 DAC 的顺从范围。LT6600 的输出共模电压被设定为优化 LT6600 直接 I/Q 调制器的性能。DAC 和 LT5503 之间的电阻器允许用户调节跨阻增益。LT6600 和 LT6600 采用一个 5503.3V 电源工作。

图7.在基站应用中将 LT6600 用作跨阻放大器和平滑滤波器。

为了说明LT6600的优化滤波，请考虑图7中的DAC具有50Msps的采样速率，基带信号信息扩展到10MHz的情况。通过使用LT6600-10，接近40MHz的图像衰减将超过50dB （滤波器响应加上sin（x）/x衰减）。阻带中出色的抑制性能与通带中的低延迟失真相结合（图 2），构成了出色的 DAC 平滑解决方案。

结论

LT®6600 差分滤波放大器是目前在 2.5MHz 至 20MHz 范围内提供的最紧凑的 ADC 抗混叠和 DAC 平滑解决方案。低噪声、低失真和精密响应的组合是分立式设计无法复制的。LT6600 与标准差分输出运放引脚兼容，并执行所有相同的功能。LT6600 改进了任何需要差分信号缓冲和滤波的系统的设计。

审核编辑：郭婷