AD8264 4通道、235 MHz、直流耦合VGA和差分输出放大器技术手册

概述
AD8264是一款4通道、线性dB、通用型可变增益放大器（VGA），集成前置放大器和灵活的差分输出缓冲器。直流耦合与宽带宽特性使得该放大器成为良好的脉冲处理器，可用于多种应用。
数据表：*附件：AD8264 4通道、235 MHz、直流耦合VGA和差分输出放大器技术手册.pdf

每通道均集成单端输入前置放大器/VGA，以保留宽带宽和快速压摆率，可用于低失真脉冲应用。带共模和偏置调整的6 dB差分输出缓冲器使该器件可与大部分现代高速模数转换器（ADC）直接耦合，使用转换器基准电压源输出可达到完美的直流匹配电平。

前置放大器/VGA的-3 dB带宽为直流至235 MHz，差分驱动器的带宽为80 MHz。浮动增益控制接口可提供精确的20 dB/V线性dB调整，且可方便地与大量外部电路接口。

每通道增益可独立调整，所有通道均以单引脚GNLO作为参考。AD8264集成了多路输出数模转换器（DAC），每一模块均可用于有功校准或作为调整放大器。

VGA部分的增益范围为24 dB。采用双极性电源供电，可放大吸电流脉冲产生的负电压脉冲至地负载，如典型的光电二极管或光电倍增管（PMT）。同样，无延迟处理宽带视频信号也变得可行。该差分输出放大器可轻松实现电平转换，使用VOCM和OFSx引脚可实现与单电源ADC接口。

AD8264采用40引脚6 mm × 6 mm LFCSP封装，工作温度范围为−40°C至+105°C。

应用

• 多通道数据采集
• 正电子断层显像
• 增益调整
• 工业与医疗超声
• 雷达接收机

特性

• 低噪声
  电压噪声 = 2.3 nV/√Hz
  电流噪声 = 2 pA/√Hz
• 宽带宽
  小信号：235 MHz(VGAx)；80 MHz(差分放大器输出)
  大信号：80 MHz(1Vp-p)
• 增益范围：
  0至24 dB（输入至VGA输出）
  6至30 dB（输入至差分输出）
• 增益调整：20 dB/V
• 直流耦合
• 单端输入和差分输出
• 电源：±2.5V至±5V
• 低功耗：每通道140 mW（±3.3V）

框图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息

使用分立基准源的低通道数应用概念

AD8264特别适用于医学正电子发射断层扫描（PET）成像系统等模拟前端应用。图112展示了如何使用AD8264搭配AD5314（4通道、10位DAC）和AD9222/AD9228（单通道或12位、12位ADC，二者分别对应）。DAC用于设置AD8264的增益。需注意，AD8264通过将增益控制输入范围设置为0V至1.25V来实现24dB的满量程增益变化。在这种设置下，GNLO引脚必须偏置在1.25/2 = 625mV。该偏置通过在GNLO引脚施加双极性电压来实现，采用两个1 kΩ、精度为1%的电阻。由于GNLO引脚对AD8264的总误差贡献不大，因此约1μA的偏置电流可忽略不计。

ADR127是一款1.25V精密基准源，输入为3.3V，在-40℃至+125℃温度范围内可提供-2 mA至+5 mA的电流，足以驱动AD5314的电阻分压器和REFIN引脚。AD5314基于串并转换架构，这意味着REFIN引脚相当于一个电阻，标称值为45 kΩ；因此，在1.25V电压下，该电阻的电流为1.25V/45 kΩ = 28 μA。即使在规定的最低电阻值37 kΩ时，电流仍为34 μA。因此，ADR127的总电流消耗仅为65 μA左右，即电阻分压器电流约30 μA加上DAC电流35 μA。

图112还包含DAC输出公式，表明输出电压可在0V至VREF = 1.25V之间变化。

AD8264的输出适合驱动1.8V的四通道AD9228。若要驱动像AD8264s这样的ADC，双路通道AD9228是理想选择，可使用单个AD9222 ADC实现相同功能。由于电阻分压器，AD8264的偏置电流约为2 μA，但这仅引入1 mV的误差，在理想匹配电阻的情况下可忽略不计。AD8264的增益误差为20 dB/V，因此增益误差仅为0.02 dB，远小于AD8264的基本增益误差（通常约0.2 dB）。

AD8264的单端转差分放大器将VGA输出放大6 dB，从而提供AD9222/AD9228所需的直流偏置，如图112所示。ADC连接默认内部基准源。在此连接中，AD9222/AD9228的VREF引脚为输出引脚，提供1V电压，随后连接到AD8264的VCOM引脚，VCOM引脚为输出共模电压，将VOHx和VOLx引脚设置为1V。该电压与推荐的最佳VDD/2 = 0.9 V值非常接近。在此配置下，ADC输入设置为2V峰峰值的满量程（FS）。

需注意，不建议使用ADC的VREF驱动多个负载，包括AD8264，除非进行缓冲。