摘要：本文介紹了美國BURR－BROWN公司的寬頻帶雙輸入集成運(yùn)算放大器OPA678的四種典型應(yīng)用電路，并對(duì)使用中的一些問題和注意事項(xiàng)作了具體說明。
關(guān)鍵詞：多路轉(zhuǎn)換；輸入切換；增益編程；平衡調(diào)制器；OPA678
分類號(hào)：TN722.7⁺7 ??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：B??? 文章編號(hào)：1006-6977（2000）04-0014-02

1. 概述

　　OPA678是寬頻帶單片集成運(yùn)算放大器，它具有二個(gè)獨(dú)立的差分輸入通道，可以由外部的TTL或ECL邏輯信號(hào)進(jìn)行選擇或快速切換，輸入選擇只需要4ns。OPA678具有典型的運(yùn)算放大器結(jié)構(gòu)，輸入部分為充分對(duì)稱的差分輸入方式，失調(diào)電壓很小，只有±380μV。因?yàn)樗念l帶較寬(200MHz)，因此可以應(yīng)用于一切要求高速和精密的運(yùn)算放大場(chǎng)合。由于它失真小，二個(gè)輸入信號(hào)之間的串?dāng)_小，因此可以用來放大射頻和圖像信號(hào)。OPA678具有二個(gè)通道和可切換的特點(diǎn)，這使其應(yīng)用更加靈活和方便，可用作增益可編程放大器、快速雙路轉(zhuǎn)換器和平衡調(diào)制解調(diào)器等方面。
　　OPA678采用16腳DIP封裝。

2. 應(yīng)用電路

　　以下是OPA678的4個(gè)典型應(yīng)用電路。圖中CDC是電源去耦電容，為1μF的鉭電容；為防止其高頻時(shí)的電感效應(yīng)，再并聯(lián)一個(gè)0.1μF的陶瓷電容。改變反饋網(wǎng)絡(luò)的電阻，即可調(diào)節(jié)OPA678的放大倍數(shù)。圖中表格給出了不同反饋電阻所對(duì)應(yīng)的電壓增益，并給出了所需的補(bǔ)償電容CC的值。現(xiàn)將各電路說明如下：
　　a.圖1是當(dāng)作單通道放大器使用的線路圖。圖中，把B輸入通道選擇信號(hào)接地，則B通道關(guān)斷，只有A通道工作。它是一個(gè)輸入和輸出電阻都為75Ω的視頻放大器。
　　b.圖2是一個(gè)雙通道轉(zhuǎn)換放大器，兩個(gè)通道均為同相輸入，與一般的多路轉(zhuǎn)換器相比，該電路還具有放大作用。可用作電視IQ信號(hào)混合器。
　　c.圖3是輸入為差動(dòng)信號(hào)的雙通道轉(zhuǎn)換放大器。按照?qǐng)D中的反饋電阻值，可得到2倍的電壓增益。在引腳5接入一個(gè)可調(diào)的補(bǔ)償電容，通過調(diào)節(jié)可得到最好的帶寬、建立時(shí)間和通帶增益平坦度。
　　d.圖4是帶有放大功能的平衡調(diào)制解調(diào)器。在無線電傳輸過程中，往往將載波抑制掉而只傳輸邊頻分量。上邊頻和下邊頻一同傳輸?shù)慕须p邊帶傳輸，只傳輸一個(gè)邊頻分量叫單邊帶傳輸。當(dāng)用邊帶傳輸方式時(shí)，接收到的信號(hào)必須恢復(fù)其載波，才能檢出低頻信息。能夠抑制載波的調(diào)制器叫平衡調(diào)制器；能夠從雙邊帶或單邊帶信號(hào)中檢出低頻信號(hào)的檢波器叫同步檢波器。如果圖4中的u1為低頻調(diào)制信號(hào)，u2為高頻載波信號(hào)，而且載波信號(hào)的幅度足夠大(可作為切換通道的開關(guān)信號(hào))，其輸出就是載波被抑制的調(diào)制信號(hào)，即實(shí)現(xiàn)了平衡調(diào)幅。如果圖4中u1為接受到的帶信號(hào)，u2為要恢復(fù)的載波信號(hào)(參考信號(hào))，則輸出電壓中就包含了低頻調(diào)制信號(hào)分量，經(jīng)濾波就能得到調(diào)制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)同步檢波。

3. 注意事項(xiàng)

　　高頻放大電路需要良好的布線技術(shù)，要保證OPA678本身的優(yōu)良性能，信號(hào)路線必須短且直，地線必須寬厚。不良的布線往往會(huì)引起帶寬減小、 建立時(shí)間變慢、增益起伏以及振蕩或間隙振蕩等現(xiàn)象的發(fā)生。這些都是高頻放大器的常見問題，OPA678也不例外。對(duì)于幾千兆赫增益帶寬的放大器，使用中必須注意以下問題：
　　(1)在印刷電路板元件一側(cè)，采用一個(gè)厚銅板作為地線，這可以減小地線電感，同時(shí)有利于散熱。
　　(2)采取良好的電源去耦措施。建議在緊靠器件電源引腳的地方用1μF的鉭電容和一個(gè)0.1μF的瓷片電容相并聯(lián)，且引線應(yīng)盡可能短。
　　(3)采用感應(yīng)小的片狀電阻器和電容器，以盡量減小寄生電感和電容。在高頻電路中，絕對(duì)不能采用線繞電阻，包括“無感型”線繞電阻。
　　(4)用于反饋的電阻可采用金屬膜電阻或碳膜電阻，因受寄生并聯(lián)電容的影響，其值不能大于1kΩ，當(dāng)然其最小值也受放大器輸出級(jí)負(fù)載能力的限制。在用OPA678作為單位增益的電壓跟隨器時(shí)，從輸出端到反相輸入端一般用100Ω的反饋電阻即可獲得最佳效果。
　　(5)勿使放大器過載，過載就會(huì)失真。因?yàn)榉糯笃鞯妮敵黾?jí)既要驅(qū)動(dòng)負(fù)載，又要為反饋網(wǎng)絡(luò)提供電流。如前所述，反饋電阻不能太大，以勉限制放大器的負(fù)載能力。
　　(6)高頻放大器帶電容負(fù)載的能力較差，當(dāng)負(fù)載電容超過10～20pF時(shí)，應(yīng)考慮使用快速緩沖器，或在放大器與電容負(fù)載之間接一個(gè)小電阻。如果不進(jìn)行補(bǔ)償，電容負(fù)載會(huì)引起閉環(huán)回路的不穩(wěn)定。
　　(7)如果輸出到負(fù)載之間用傳輸線連接，則必須接好負(fù)載。開路傳輸線(象同軸纜)對(duì)放大器相當(dāng)于一個(gè)容性或感性負(fù)載。只有當(dāng)負(fù)載與傳輸線的特性阻抗相等時(shí)，放大器的負(fù)載才呈現(xiàn)純阻性。
　　(8)邏輯輸入端應(yīng)接一適當(dāng)?shù)碾娮璧降?，并盡量縮短連線，否則會(huì)引起間歇振蕩，或使高速切換性能變差。(9)必須根據(jù)射頻技術(shù)的要求進(jìn)行布線，不能采用一般的原型插入式電路板。信號(hào)線要短，電阻、電容等元件的引腳線不能長(zhǎng)于6mm。為減小阻抗和電感，印刷電路板的電源線和信號(hào)線應(yīng)盡量加寬。