高性能双路放大器AD8079：特性、应用与设计要点

在电子工程师的日常设计工作中，放大器是不可或缺的基础元件。今天要给大家详细介绍一款高性能的双路放大器——AD8079，希望能为大家在相关设计中提供一些有价值的参考。

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一、AD8079概述

AD8079是一款双路、低功耗、高速缓冲放大器，工作电源为±5V。它有AD8079A和AD8079B两个版本，工厂预设增益分别为+2.0和+2.2。这款放大器在增益控制、信号处理、功耗等方面都有着出色的表现，适用于多种高速应用场景。

二、AD8079的特性亮点

（一）增益特性

AD8079A和AD8079B的工厂预设增益设置非常方便，减少了外部元件的使用。AD8079B的+2.2增益可以补偿系统中的增益损耗，通过单点调节就能实现。而且，通过有源激光微调电阻，能够严格控制增益以及通道间的增益匹配，精度可达0.1%。这对于需要高精度增益控制的应用来说，是非常重要的特性。大家在实际设计中，有没有遇到过对增益匹配要求极高的场景呢？

（二）低串扰与良好布局

其独特的引脚排列设计，与传统双放大器引脚配置相比，提供了出色的输入和输出隔离。在输入和输出之间有两个交流接地引脚分隔，使得在5MHz时串扰低于 - 70dB，有效降低了信号之间的干扰，同时也简化了PCB布局。在设计PCB时，良好的引脚布局可以避免很多麻烦，不知道大家在这方面有没有类似的体会呢？

（三）高速与卓越视频性能

• 带宽与压摆率：拥有260MHz的 - 3dB带宽和高达800V/µs的压摆率（4V阶跃），能够快速响应高速信号变化，满足许多高速应用的需求。
• 视频指标：在视频应用中表现卓越，增益平坦度在0.1dB至50MHz范围内，微分增益误差为0.01%，微分相位误差为0.02°（(R_{L}=150 Omega)），能够提供高质量的视频信号处理。这对于专业视频设备，如摄像机和视频切换器来说，是非常关键的性能指标。

（四）低功耗与高驱动能力

每个放大器的功耗仅为50mW（5mA），在低功耗应用中具有很大优势。同时，输出驱动能力超过70mA，能够驱动多达8个端接75Ω的负载（每侧4个），并且在驱动负载时仍能保持良好的微分增益和相位性能。对于便携式和电池供电的设备来说，低功耗和高驱动能力的结合是非常理想的。

（五）高ESD耐受性与小封装

具备高达5kV的ESD耐受性，可以有效防止静电对器件的损坏。并且采用小型8引脚SOIC封装，节省了电路板空间，适用于对尺寸要求较高的应用。

三、AD8079的应用领域

（一）视频相关应用

• 视频线路驱动：凭借其出色的视频指标和高驱动能力，能够为视频线路提供高质量的信号驱动，满足专业视频设备的需求。
• 视频切换器和特效设备：在视频信号的切换和处理过程中，能够保证信号的稳定和高质量，减少信号失真和干扰。

（二）差分信号处理

可作为差分A - D转换器的驱动放大器，为差分信号提供良好的缓冲和放大，确保A - D转换的准确性。也适用于差分线路驱动，在差分信号传输中发挥重要作用。

（三）专业摄像设备

满足专业摄像机对高速、低失真、高精度信号处理的要求，为图像采集提供高质量的信号放大和处理。

（四）RF接收器

在RF信号接收过程中，对信号进行放大和处理，提高接收器的性能。

四、设计要点

（一）理论操作

AD8079是双路电流反馈放大器，内部配置为+2（AD8079A）或+2.2（AD8079B）的增益。内部增益设置电阻有效消除了与反相输入引脚相关的寄生电容，从而实现了出色的增益平坦度响应。精心选择的引脚排列大大减少了每个放大器之间的串扰。每个放大器可驱动多达四个端接75Ω的视频负载，典型的微分增益和相位性能分别为0.01%/0.17°。

（二）PCB布局

对于宽带放大器，PCB寄生参数会影响整体闭环性能。如果在电路板信号走线同一侧使用接地平面，应在信号线周围留出至少5mm的空间，以减少耦合。建议线路长度小于5mm。当驱动长同轴电缆时，需要考虑色散和损耗。

（三）电源旁路

在优化高频电路性能时，充足的电源旁路至关重要。电源引线中的电感可能形成谐振电路，导致放大器响应出现峰值。此外，如果需要向负载提供大电流瞬变，则需要旁路电容（通常大于1µF）来提供最佳的建立时间和最低的失真。建议采用4.7µF和0.1µF的并联组合。某些品牌的电解电容可能需要一个约4.7Ω的小串联阻尼电阻以获得最佳效果。

（四）直流误差和噪声

在电流反馈放大器中，需要考虑三个主要的噪声和失调项。对于失调误差，可参考相关方程；对于噪声误差，各项采用均方根求和以得到净输出误差。AD8079的输入电压噪声低至2nV/√Hz，但在低增益时，反相输入电流噪声乘以(R_{F})是主要的噪声源。与许多其他电流反馈放大器相比，精心的布局和器件匹配有助于AD8079获得更好的失调和漂移规格。结合典型性能曲线和相关方程，可以预测AD8079在任何应用中的性能。

（五）驱动容性负载

AD8079主要设计用于驱动非容性负载。如果需要驱动具有容性成分的负载，可通过添加一个小的串联输出电阻（(R{SERIES})）来获得最佳频率响应。需要注意的是，当驱动大容性负载时，电路的频率响应将主要由(R{SERIES})和(C_{L})的无源滚降决定。

（六）作为视频线路驱动器的应用

AD8079作为视频线路驱动器表现出色，其微分增益（0.01%）和微分相位（0.02°）等重要指标满足了最严格的HDTV要求，每个放大器可驱动一个视频负载。同时，它也能驱动四个端接负载（每侧两个），性能同样出色（0.01%，0.07°）。在多负载应用中，AD8079在5MHz时驱动两个75Ω端接负载的隔离度超过40dB，这对于减少负载之间的相互干扰非常重要。

（七）单端转差分驱动器的应用

将AD8079的两部分进行配置，可以创建一个单端转差分的高速驱动器，-3dB带宽超过110MHz。该电路结合了电流反馈放大器的高速优势和电压反馈放大器的一些特性，如对称的高阻抗输入和允许在反馈网络中使用电抗元件。通过改变单个电阻(R_{F})即可改变电路增益，这在双运放差分驱动器中通常是难以实现的。但需要注意的是，电路的峰值对反馈电容的值非常敏感，电路板布局中的寄生参数会影响频率响应和反馈电容的所需值，因此良好的布局至关重要。同时，并联电容的类型选择也很关键，高Q值的微波型贴片电容能获得最佳性能。

（八）布局考虑

为了实现AD8079指定的高速性能，需要仔细关注电路板布局和元件选择。必须采用合适的RF设计技术并选择低寄生参数的元件。PCB应在元件面的所有未使用部分覆盖接地平面，以提供低阻抗接地路径。在输入引脚附近应移除接地平面，以减少杂散电容。对于电源旁路，应使用贴片电容，一端连接到接地平面，另一端连接到每个电源引脚的1/8英寸以内。此外，还应并联一个大的（4.7µF - 10µF）钽电解电容，以提供输出端快速、大信号变化所需的电流。对于长信号走线（大于约1英寸），应采用带状线设计技术，设计特征阻抗为50Ω或75Ω，并在两端进行适当的端接。

五、总结

AD8079是一款性能卓越的双路放大器，在增益控制、高速性能、低功耗、视频处理等方面都有着出色的表现。它适用于多种高速和高精度的应用场景，如视频信号处理、差分信号驱动等。然而，在使用过程中，需要特别注意PCB布局、电源旁路、驱动容性负载等设计要点，以充分发挥其性能优势。希望通过本文的介绍，能让大家对AD8079有更深入的了解，在实际设计中能够合理运用这款放大器，提升设计的质量和性能。大家在使用类似放大器的过程中，遇到过哪些问题或者有什么独特的经验呢？欢迎在评论区分享交流。