發布日期：2022-07-14 點擊率：47
隨著上網的人數的迅速增長,傳統調制解調器、ISDN提供的低速和易斷線的窄帶上網方式開始逐漸遭到用戶的擯棄。在各種各樣的寬帶連網方案中,ADSL受到了廣大網民的青睞。但是,如何選擇理想的ADSL調制解調器解決方案,是設計工程師所面臨的新挑戰。
針對這種現狀,本文介紹采用LMH6643滿擺幅輸出芯片、LMH6672線路驅動器及LMH6622低噪聲運算放大器組合實現的方案,該方案具有能充分發揮ADSL基帶數字信號處理器性能的優點。結構框圖參見圖1所示。
圖中數字模擬轉換器的輸出端可采用在LMH6643芯片中的一對放大器作為差分緩沖放大器,提供LMH6643與LMH6672之間的低通濾波器的阻抗匹配、絕緣及驅動。圖 2 的電路圖顯示所采用的SPICE模型。圖中的反相緩沖放大器的電壓增益定義為 -RB1+/RB2+和-RB1/RB2。
LMH6672用作上行線路驅動器
由于LMH6672芯片只需一個電源供電便可輸出極高的驅動電流,而且失真率低,因此可以用作上行DSL線路驅動器。LMH6672芯片用作差分輸出驅動器時,可以驅動50Ω負載,達到 pp的擺幅,失真率只有-93dBc,可支持最高的上行功率,確保ADSL線路支持最高的傳輸率。圖3是典型的線路驅動器電路圖,圖中的線路驅動器通過匝數比為1:2的變壓器,可驅動100Ω的雙絞線電纜。這個非反相驅動放大器的電壓增益由公式(1)或(2)確定。
1 + 2×RF+/RG (1)
1 + 2×RF-/RG (2)
圖中采用電容CG,將直流增益設定為1V/V。
LMH6622用作下行低噪聲前置放大器
由于LMH6622的噪聲及失真率較低,因此可用作下行鏈路的低噪聲前置放大器。低噪聲及低失真率這兩個優點可確保接收通路具有很高的動態范圍,以滿足 ADSL標準有關線性度及噪聲的嚴格規定。圖4的LMH6622芯片可以實現反相加法放大器的功能,以便提供接收前置放大器通道增益,并消除驅動器的回波信號。為了消除接收通道上的驅動器回波信號的干擾,R1+必須設定為2×R2+,而 R1-也必須設定為 2×R2-。實際應用中,由于信號匹配并不理想,因此混合抑制約為12dB。在仿真時可以改變電阻值,以便測試出接收電路的真正性能。
在提供這些設計芯片的基礎上,美國國家半導體公司還提供了一個可上網查閱的數據庫。很顯然,若從零開始設計運算放大器的SPICE模型以供仿真的過程不僅很困難而且費時,所以,該公司專門設立了OrCAD Capture數據庫以及PSPICE模型數據庫,儲存有關采用先進 VIP10工藝技術制造的高速運算放大器的資料,其中包括 LMH 系列高速運算放大器的性能表現模型及運算放大器的電路圖符號。進入網頁便可下載這兩個數據庫的資料。這些數據庫內由OrCAD PSPICE A/D 9.1版本創建,并經驗證符合資料中的列舉的性能指標。
作者:Barry Yuen
放大器應用工程師
美國國家半導體公司
