česky english Vítejte, dnes je čtvrtek 01. prosinec 2022

Nový zesilovač BUF802. Podobnost s ASIC není dílem náhody

DPS 3/2022 | Vývoj - články
Autor: Ing. Jan Robenek

Vstupní díly osciloskopu, vysokofrekvenční systémy sběru dat, testovací a měřicí technika s velkou vstupní impedancí a stejně tak i rychlostí přeběhu, zásuvné karty, aktivní sondy nebo např. oblast NDT (non-destructive testing) – zde všude se uplatní lednová novinka od společnosti Texas Instruments.

Obr. 1  (jpg)

Speciální zesilovače na způsob bufferu s jednotkovým zesílením a vstupem osazeným JFET se postarají nejen o desetinásobné navýšení šířky pásma signálu, ale díky své schopnosti zjednodušit návrh příslušného front-endu, který se nyní již nemusí opírat o zákaznické obvody typu ASIC, bude možné zkrátit i dobu potřebnou k vývoji takového precizního zařízení. Výrobce mluví dokonce o měsících [1].

Obr. 2 (jpg)

Flexibilně do tří giga

Nové nízkošumové prvky s en = 2,3 nV/√Hz nebo rychlostí přeběhu 7 000 V/μs, které ukrývá pouzdro typu VQFN se šestnácti vývody o rozměrech 3,0 × 3,0 mm, ponesou označení BUF802 [2]. Jedná se o „buffer amplifier“ s vysokou impedancí 50 GΩ || 2,4 pF, schopností pracovat do zátěže 50 ohmů a kmitočtovým záběrem počínaje DC a konče až na 3,1 GHz, umožňující dosahovat ještě lepší průchodnosti signálu a také minimální doby potřebné k ustálení (pro jedno procento konkrétně 0,7 ns), což se příznivě podepisuje pod ještě přesnějším měřením vf průběhů, třeba právě u zmiňovaných osciloskopů. Vykazované šířky pásma jsme přitom dříve docílili zejména díky specifickým integrovaným obvodům ASIC, které však ve výsledku znamenaly táhlý vývoj, jeho rostoucí složitost, ale i náklady navíc. A pokud se někdo přesto rozhodl vydat vlastní cestou, musel zapojit hromady diskrétních součástek, jako jsou tranzistory či ochranné diody, a doufat, že se u takových návrhů k šířce pásma, srovnatelné s řešením ASIC, alespoň z části přiblíží.

Obr. 3 (jpg)

S novým prvkem, který si výrobce při odběru jednoho tisíce kusů cení na necelé dva dolary, se každopádně pojí též vývojová deska v hodnotě 25 dolarů nebo rovnou celý referenční návrh flexibilního AFE se čtyřmi vstupními kanály, dvanáctibitovým rozlišením a maximální vzorkovací rychlostí 3,2 GSPS (TIDA-01022), který se vedle špičkových DSO uplatní také mezi radary, u rádií SDR, v testovací technice pro bezdrátové systémy páté generace apod. Zde všude vystupuje obvod BUF802 coby jednočipová alternativa k blokům ASIC či dalším návrhům zesilovačů vybavených na vstupu tranzistory FET, kde přebírá nejen příslušné funkce dílčích součástek, ale nabídne i násobně vyšší šířku pásma srovnatelnou právě se zákaznickým řešením. Zároveň půjde o vůbec první buffer umožňující pracovat v návaznosti na kmitočtový rozsah a požadovaný rozkmit signálu s klidovým odběrem, kde od 100 MHz do 3 GHz uvažujeme mezivrcholovou hodnotu VPP 1 V a při 2 GHz stále ještě 2 VPP. Návrh front-endu lze proto v různých systémech sběru dat jednoduše odstupňovat a zjednodušit si tím i případné další úpravy. Zapracované funkční režimy pak vývojářům dávají na výběr mezi samostatným bufferem nebo kompozitní smyčkou (režimy BF či CL). Na pozici precizního zesilovače výrobce doporučuje např. zesilovače OPA 140.

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://news.ti.com/ti-buffer-amplifier-increasessignal-

bandwidth-tenfold-in-data-acquisition-systems

[2] Obvody BUF802, https://www.ti.com/product/BUF802

robenek@dps-az.cz

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik