美国国家半导体推出3款能源转换效率极高的高速差分放大器

2007-09-25 15:13:58来源: 电子工程世界

美国国家半导体利用以上几款放大器配合该公司多款模拟/数字转换器、时钟调整器及电源管理集成电路,分别设计了三款参考设计电路板, 适用于无线通信基础设备、测试和测量仪表以及国防和航天设备

二零零七年九月二十四日 -- 中国讯 -- 美国国家半导体公司 (National Semiconductor Corporation)(美国纽约证券交易所上市代号:NSM)宣布推出3款能源转换效率极高的全新高速差分放大器,其特点是应用范围极广,尤其适用于无线通信基础设备、测试和测量仪表以及国防和航天设备。这3款放大器是美国国家半导体PowerWise高能效模拟芯片系列的最新型号。这几款新产品的推出显示了美国国家半导体高度重视系统设计的能源转换效率,并致力于提供低功耗、高性能的芯片产品,以满足这方面的市场需求。

LMH6552芯片是业界最高带宽(1.5GHz)及最低功耗(112.5mW)的电流反馈差分放大器。LMH6515芯片则是一款数字控制可变增益放大器,若输入频率为70MHz,这款芯片的噪声低至只有8dB,而输出三阶交调截取点(OIP3)可达40dBm,最适用于WCDMA、GSM及WiMAX的接收器信号路径,而且功耗比竞争产品小20%。LMH6555放大器适用于8位的3GSPS数据采集系统,功耗比同类竞争产品低一半以上。

美国国家半导体新推出的上述几款高速放大器是整个模拟信号路径解决方案的一个组成部分,有助于系统设计工程师在极短时间内启动开发计划,并缩短产品设计周期。美国国家半导体为这个方案设计了3款不同的参考设计电路板,这3款电路板分别采用LMH6552、LMH6515及LMH6555芯片配合美国国家半导体的模拟/数字转换器、时钟调整器及电源管理芯片,最适用于WiMAX及2G/3G无线通信基地台设备、测试及测量仪表以及国防和航天设备专用的高速通信系统等设计。这3款电路板都对功耗和性能作了优化,可以管理模拟信号路径上的高速信号调节及处理的工作。为了支持这几款电路板,美国国家半导体还提供了WaveVision软/硬件工具、应用技术规格资料、电路简图、物料清单及线路设计指南。

LMH6552 1.5GHz 电流反馈差分放大器的特色

LMH6552差分放大器专有的,正在申请注册专利的内置电路可进一步提高增益,但又不会影响带宽、谐波失真或输出噪声等方面的表现,因此可以减少多个增益级,有助于减少元件数目及系统功耗。LMH6552芯片还可提供高达1.5GHz的带宽,而且即使输入频率高达450MHz,仍可保持0.1dB的增益平坦度,这方面的表现优于同类产品。若输入频率为20MHz,LMH6552芯片的总谐波失真低至只有-90dBc,若输入频率为70MHz,总谐波失真则低至只有-74dBc,而且噪声不会超过 1.1nV/sqrtHz,因此这款芯片可以驱动输入频率高达70MHz的14位模拟/数字转换器。LMH6552芯片可配置为差分输入至差分输出的增益级,也可配置为单端输入至差分输出的增益级。此外,由于这款放大器的输入端可作交流耦合或直流耦合,因此其应用范围非常广泛,例如,可用于通信系统及高速数据采集系统前端电路。LMH6552芯片有8引脚SOIC及散热能力更高的小型8引脚LLP两种封装可供选择。

LMH6515数字可控增益放大器的特色

LMH6515数字可控增益放大器可以扩大中频采样系统信号路径的动态范围,而且还有卓越线性表现及低噪声的优点,若输入频率为70MHz,输出三阶交调截取点(OIP3)可达40dBm,因此适用于宽带和窄带的接收器信号路径。这款芯片的噪声只有8dB,供电电流只需100mA,可以用5V供电操作。LMH6515放大器采用16引脚的LLP封装,尺寸只有 4mmx4mm,如此小巧的封装有助于精简电路设计,而且电路板面积比采用分立式衰减器配合放大器的解决方案小75%以上。此外,这款芯片可为接收系统提供高达26dB的增益,而且增益的调节范围极为广阔(31dB),带宽亦高达600MHz(-3dB)。增益以1dB 为步长,可上下调节,步长之间的界线清晰准确,偏差不超过0.05dB,使通信系统有较大的动态范围。由于步长界线如此清晰准确,因此这款芯片可与信号路径的其他电路模块达到准确的平衡。

LMH6555差分驱动器的特色

LMH6555芯片是业界唯一对直流耦合、8位数据采集应用优化, 输入频率高达750MHz的差分驱动器。若输入频率为750MHz,其无杂散信号动态范围(SFDR)高达53dB,这方面的表现优于许多竞争产品,而且无需外置电路便可提供输出钳位、共模控制及增益等功能。这款驱动器可将单端信号转为差分信号,而且固定增益高达13.7dB,带宽则高达1.2GHz。此外,即使输入带宽高达330MHz,这款芯片仍可维持0.5dB的增益平坦度。若采用3.3V的供电,这款芯片的噪声只有15dB。若输入频率为750MHz,2次及3次谐波失真分别只有-53dBc及-54dBc。这些都是直流耦合示波器及数据采集系统要求的基本技术规格。再者,由于这款放大器采用独特的结构,因此可以执行全差分驱动器的功能,也可作为单端至差分转换器使用。此外,这款放大器还有卓越的线性表现及100-Ohm 的差分负载驱动能力,而且可确保模拟/数字转换器的输入端不会有过驱动的现象出现,因此可驱动美国国家半导体的超高速模拟/数字转换器。LMH6555放大器芯片采用16引脚的LLP封装。

ADC14DS105KARB低中频接收器参考设计电路板

ADC14DS105KARB是一款低中频接收器子系统的参考设计电路板,其特点是采用两颗LMH6552差分驱动器及一颗双通道的模拟/数字转换器,以便工程师可以立即测试适用于直流电至40MHz信号频率的正交直接转换或近零中频接收器。这是WiMAX及WCDMA接收系统最常用的接收器结构。由于模拟/数字转换器的输入带宽高达1GHz,而差分放大器增益级的带宽则高达1.5GHz,因此若输入信号不超过40MHz,大信号的信噪比可达73.3dBFS,而无杂散信号动态范围(SFDR)则超过85dBFS。这款电路板除了采用LMH6552之外,还安装了美国国家半导体的14位、105MSPS、低失真、低噪声、并可输出串行LVDS数据的双通道模拟/数字转换器ADC14DS105、低抖动时钟调整器LMK02000以及多颗可提高能效的电源管理集成电路。

ADC14V155KDRB高中频接收器参考设计电路板

ADC14V155KDRB是一款高中频接收器参考设计电路板,其特点是采用LMH6515数字可控增益放大器及模拟/数字转换器,以便工程师可立即测试动态范围较广的中频采样系统。这款电路板也可为无线通信基础设备及频域分析仪提供可变增益中频信号放大及模拟/数字转换等功能。这款设计灵活的子系统有极高的灵敏度,适用于高达240MHz的输入信号频率。若输入频率为169MHz,小信号的信噪比高达72dBFS,而无杂散信号动态范围(SFDR)则超过90dBFS。若输入频率同样为169MHz,大信号的信噪比则高达68.3dBFS,而SFDR也高达77dBFS。这款电路板除了采用LMH6515之外,还安装了美国国家半导体的ADC14V155 14位、155MSPS、并可提供DDR并行LVDS 输出的模拟/数字转换器、内置压控振荡器的LMK03001C低抖动高精度时钟调整器(其特点是在100Hz至20MHz的全带宽范围内只有190fs的抖动)、以及多颗可提高能效的电源管理集成电路。

ADC083000RB 8 位、3GSPS数据采集系统参考设计电路板

ADC083000RB是一款8位、3GSPS的数据采集系统参考设计电路板,其特点是采用LMH6555高速差分驱动器及模拟/数字转换器,以便工程师立即进行测试,确保这些芯片符合规格要求,可用于测试和测量设备以及国防和航天设备专用的高速通信系统。这套子系统可以接收交流或直流耦合的模拟输入信号,并可捕捉模拟/数字转换器的数字输出信号,然后将之传送到FPGA芯片。工程师只要通过USB 2.0 连接使用视窗操作系统的个人电脑,便可执行美国国家半导体的WaveVision软件,分析这些捕捉数据。若采样速度为3GSPS,而输入信号频率不超过1.4GHz,这款适用于交流耦合通信系统的参考设计电路板可以发挥卓越的动态性能,例如有效位数(ENOB)高达7.0以上,而SFDR则高达53.5dB。这款电路板除了采用LMH6555之外,还安装了美国国家半导体的ADC083000 3GSPS 超高速8位模拟/数字转换器 (其特点是功耗比同类竞争产品的1.9W小一半以上)、LMX2531锁相环路及压控振荡器二合一芯片(其特点是功耗只有111mW、-116dBc/Hz 的业界最低相位噪声,相位偏移则只有 100kHz,因此可为ADC083000芯片提供最大的动态范围)、以及多颗可提高能效的电源管理集成电路。

价格及供货情况

LMH6515及LMH6552芯片均以1,000颗为采购单位,LMH6515芯片的单颗价为5.25美元,而LMH6552芯片的单颗价则为3.95美元,两款芯片都已开始批量供货。LMH6555芯片则以100颗为采购单位,单颗价为5.95美元,也已开始批量供货。如欲进一步查询相关资料以及订购样品,可浏览http://www.national.com/pf/LM/LMH6515.htmlhttp://www.national.com/pf/LM/LMH6552.htmlhttp://www.national.com/pf/LM/LMH6555.html等网页。美国国家半导体Amplifiers Made SimpleSM (放大器简易设计) 网页的WEBENCH网上设计工具可为多种不同的放大器提供设计支持。如欲进一步查询有关这些解决方案的资料,可浏览http://webench.national.com/CHS 网页。如欲进一步了解如何将放大器融入系统设计之中,可浏览美国国家半导体的网上研讨会数据库,网址为 http://www.national.com/onlineseminar/#amps

这3款参考设计电路板已开始批量供货,而且没有规定最低的采购量。ADC14V155KDRB及ADC14DS105KARB参考设计电路板每块同样售800美元,而ADC083000RB电路板则每块售4,900美元。提供免费的参考设计文件。如欲进一步查询有关美国国家半导体信号路径设计工具及技术支持的资料或订购美国国家半导体的参考设计电路板,可浏览 http://signalpath.national.com/CHS 网页。

美国国家半导体的网上图片资料室备有这几款产品的高清晰度相片以供下载,该图片资料室的网址为 http://www.national.com/company/pressroom/gallery/oa.html

美国国家半导体的PowerWise品牌

美国国家半导体的一系列高能源转换效率产品都采用PowerWise品牌。这一系列产品的特点是性能/功率比极高,而且可与美国国家半导体的其他芯片配合,组成性能卓越而极具能源效益的解决方案。美国国家半导体的PowerWise系列芯片包括电源管理系统、运算放大器、接口芯片及数据转换系统等产品。如欲进一步查询有关美国国家半导体PowerWise品牌的资料,可浏览 http://powerwise.national.com/CHS 网页。

美国国家半导体公司简介

美国国家半导体是著名的模拟技术供应商,持续致力于开发高增值能力的模拟芯片及子系统。该公司的先进产品包括电源管理电路、显示驱动器、音频及运算放大器、接口产品以及数据转换解决方案。美国国家半导体的模拟芯片产品主要面向移动电话、显示器、通信系统基础设备、医疗设备、汽车电子系统、工业系统以及测试和测量设备等产品市场。美国国家半导体总公司设于美国加州圣塔克拉拉 (Santa Clara),截至2007年5月27日为止的2007年财政年度的营业额达19.3亿美元。有关美国国家半导体的公司资料及产品介绍,欢迎查阅该公司的网页,网址:www.national.com/CHS

关键字:频率  输出  增益  路径

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