Аналоговый тракт генератора сигналов, DC-160MHz Опции

[Леонид Иванович]

Решил продолжить заброшенный проект генератора FG-951, пытаюсь рисовать аналоговый тракт. Посмотрел устройство близкого по параметрам генератора Rigol DG4000. По размещенным здесь материалам частично восстановил схему аналогового тракта. Возникли некоторые вопросы. ЦАП (или DDS в моем случае) имеет дифференциальный выход. По идее, можно к нему подключить дифференциальный фильтр, но обычно применяют два отдельных фильтра. Так и сделаю. С них дифференциальный сигнал нужно снять и преобразовать в single ended (SE). Специальных подходящих микросхем не нашел, есть AD8130, но медленновата, при усилении 2 не проходит по полосе, да и гармоники быстро растут с частотой. Хочется использовать готовый дифференциальный усилитель, а не делать его на ОУ, чтобы входное сопротивление было одинаковым по обоим входам. Выбрал ADA4927-1. В генераторе DG4000 зачем-то после дифференциального усилителя LMH6552 стоит еще один усилитель на обычном ОУ LMH6702, на выходе которого получается SE сигнал. В чем смысл этого усилителя? Просто для распределения усиления между двумя каскадами? Чем грозит снятие SE сигнала только с одного из выходов ADA4927-1? Надо ли тогда нагружать неиспользуемый выход? Сопоставимого с ADA4927-1 по гармоникам обычного ОУ найти не удалось.

На выходе DG4000 под радиатором стоят параллельно два каких-то ОУ в SOIC-8. Генератор обеспечивает 1Vpp на нагрузке 50 Ом на частоте 160 МГц с уровнем гармоник -40 dBc, т.е. на выходе ОУ будет 2Vpp. Интересно, что там за ОУ? THS3201 или OPA695 что-то близкое могут обеспечить, наверное.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[_pv]

если взять только половину дифф выхода, чётные гармоники будут хуже. встречал цифры 6-10дБ. надо измерять.
правда учитывая THD того же LMH6702 по сравнению с ADA4927, возможно в результате хуже и не будет, только вот что там будет только на половине выхода DDS тоже вопрос.

для 50Ом выхода на DSL драйверы посмотрите еще, вроде OPA267x.

[Леонид Иванович]

вот что там будет только на половине выхода DDS тоже вопрос.

А почему на половине? Когда снимаем с одного выхода ADA4927, это не значит, что используем только один выход DDS.

для 50Ом выхода на DSL драйверы посмотрите еще, вроде OPA267x.

Драйверы DSL мощные, но медленные. Гармоники сильно растут с повышением частоты. Пока ничего лучше ADA4927 не нашел. Хоть здесь дифф. выход и не нужен, может поставить их пару штук параллельно на выход?

[_pv]

А почему на половине? Когда снимаем с одного выхода ADA4927, это не значит, что используем только один выход DDS.
Драйверы DSL мощные, но медленные. Гармоники сильно растут с повышением частоты. Пока ничего лучше ADA4927 не нашел. Хоть здесь дифф. выход и не нужен, может поставить их пару штук параллельно на выход?

opa2673 - 600MHz, 3V/ns, 700мА выходного тока при гармониках вроде не особо хуже чем THS3201 или OPA695 и если надо 1V на 50 Омах то можно просто похожим ОУ обойтись без дополнительного дифф усилителя.
искажения у ADA4927 конечно очень хорошие, но если брать только половину и сильно нагружать/параллелить, возможно в результате то же и выйдет.

[Леонид Иванович]

opa2673 - 600MHz, 3V/ns, 700мА выходного тока при гармониках вроде не особо хуже чем THS3201 или OPA695

Это верно, гармники близкие к этим усилителям, а нагрузочная способность выше. Тоже неплохой вариант.

искажения у ADA4927 конечно очень хорошие

Искажения действительно очень хорошие. Как и у других подобных дифференциальных драйверов, например, LMH6554. Не понимаю, в чем подвох. Для обычных (не дифференциальных) усилителей даже близко ничего нет.

но если брать только половину

Пусть гармоники на 10 дБ увеличатся, все равно будет лучше. По идее, дифференциальный выход снижает только четные гармоники. Но ведь и нечетные у него значительно ниже.

и сильно нагружать

В datasheet есть графики для 200 Ом, на 200 МГц ухудшение примерно 15 дБ по ставнению с 1 кОм, но это терпимо. Можно поставить параллельно 4 шт.

параллелить, возможно в результате то же и выйдет.

Параллельное соединение как раз уменьшает гармоники. Это эквивалентно увеличению сопротивления нагрузки. В выходных каскадах генераторов широко применяется праллельное соединение ОУ.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[_pv]

Искажения действительно очень хорошие. Как и у других подобных дифференциальных драйверов, например, LMH6554. Не понимаю, в чем подвох. Для обычных (не дифференциальных) усилителей даже близко ничего нет.

может current feedback vs voltage feedback.
первый на высокой частоте себя получше ведёт, возможно в том числе и с искажениями.

Пусть гармоники на 10 дБ увеличатся, все равно будет лучше. По идее, дифференциальный выход снижает только четные гармоники. Но ведь и нечетные у него значительно ниже.

то что будет на 10дБ хуже, это цифра с потолка, где-то увиденная для какого-то другого конкретного дифф. усилителя, её проверять надо.

В datasheet есть графики для 200 Ом, на 200 МГц ухудшение примерно 15 дБ по ставнению с 1 кОм, но это терпимо. Можно поставить параллельно 4 шт.
Параллельное соединение как раз уменьшает гармоники. Это эквивалентно увеличению сопротивления нагрузки. В выходных каскадах генераторов широко применяется праллельное соединение ОУ.

Оно не полностью эквивалентно, есть разбросы параметров между усилителями, и эти разбросы будут сильно нагружены на выходы соседей.
то есть 4 в параллель на 50Ом будет несколько хуже чем 1 на 200Ом, а вот насколько - в даташите такое не напишут, надо измерять.
но конечно 4 в параллель на 50 Ом будет лучше чем 1 на 50Ом.

[Леонид Иванович]

может current feedback vs voltage feedback

Это верно, CFB ОУ ведут себя лучше в плане искажений на высоких частотах. Но даже среди CFB ОУ почему-то не находится ничего близкого по гармоникам к дифференциальным усилителям.

это цифра с потолка, где-то увиденная для какого-то другого конкретного дифф. усилителя, её проверять надо.

Если бы была возможность проверить, тогда и вопроса задавать не пришлось бы. Можно было бы просто собрать несколько макетов, подать сигнал с хорошего генератора и посмотреть выход хорошим спектроанализатором. Но ничего этого нет. Вот я и спросил, в надежде на то, что у кого-то под рукой есть evaluation board с ADA4927 и спектроанализатор.

эти разбросы будут сильно нагружены на выходы соседей.

Выходы соединяются не прямо, а через резисторы, причем довольно большие: на каждом выходе 50 * N [Ом], где N - количество параллельных ОУ. Поэтому больших взаимных токов выход-выход там не будет.

[_pv]

Если бы была возможность проверить, тогда и вопроса задавать не пришлось бы. Можно было бы просто собрать несколько макетов, подать сигнал с хорошего генератора и посмотреть выход хорошим спектроанализатором. Но ничего этого нет. Вот я и спросил, в надежде на то, что у кого-то под рукой есть evaluation board с ADA4927 и спектроанализатор.

можно на сайте AD поспрашивать https://ez.analog.com/ , но там со стороны AD в основном сидят индусы которые обычно нихрена не знают, но вдруг.

Выходы соединяются не прямо, а через резисторы, причем довольно большие: на каждом выходе 50 * N [Ом], где N - количество параллельных ОУ. Поэтому больших взаимных токов выход-выход там не будет.

тогда напряжение на выходе будет совсем не 1В, что на гармониках тоже не в лучшую сторону скажется.