Czy to dobry projekt i układ aktywnej sondy różnicowej?

To pytanie jest rozszerzeniem sondy różnicowej Homebrew . Pomyślałem, że powinienem uczynić to nowym pytaniem.

Muszę zmierzyć sygnał LVDS 100 Mb / s, aby sprawdzić jego integralność. Spróbuję zdobyć lunetę o szerokości 600 MHz, ale potrzebuję sondy różnicowej i nie stać mnie na prawdziwą. Zaprojektowałem więc rozwiązanie wykorzystujące wzmacniacz operacyjny THS3201DBVT 1,8 GHz.

To mój pierwszy projekt z wykorzystaniem wzmacniacza z prądowym sprzężeniem zwrotnym i mój pierwszy projekt o dużej przepustowości. Byłbym bardzo wdzięczny za wszelkie opinie (pun, przepraszam).

Dodano: Podziękowania dla The Photon za zasugerowanie usunięcia płaszczyzny uziemienia pod pinami wejściowymi OpAmps. Oto warstwa tuż poniżej górnej warstwy, pokazująca nowe wycięcia. To samo zrobiono także w przypadku innych warstw.

Klasyczną zasadą układu dla szybkich wzmacniaczy operacyjnych jest usunięcie płaszczyzny zasilania i uziemienia poniżej sieci podłączonych do pinów wejściowych. Znajdziesz to jako pierwszy punkt w sekcji układu PCB w arkuszu danych dla twojego wzmacniacza operacyjnego.

Zasadniczo oznacza to usunięcie całej miedzi z płaskich warstw pod każdą miedzią, która jest podłączona do pinów 3 lub 4 wzmacniaczy.

W praktyce prawdopodobnie oznacza to także zbliżenie R1 i R2 bliżej pinów wejściowych, aby zminimalizować rozmiar pustki, którą będziesz ciąć w płaskich warstwach.

Ma to kilka zalet:

1. Zmniejsz pojemność wejściową swojego obwodu.

2. Zminimalizuj tętnienia w sieci zasilającej i uziemiającej podłączanej do wejść obwodu.

3. Popraw stabilność obwodu, ponieważ niektóre z tych tętnień mocy / uziemienia mogą być spowodowane zmiennym poborem prądu stopnia wyjściowego wzmacniacza, powodując niepożądane sprzężenie zwrotne.

Kolejny problem dotyczy kondensatorów odsprzęgających. Gdy używasz wielu kondensatorów odsprzęgających, jeśli ich wartości różnią się o więcej niż około 1 dekadę (masz współczynnik 1000 między 100 pF a 100 nF), może to spowodować antyrezonans przy pewnej częstotliwości między częstotliwościami rezonansowymi dwóch kondensatorów . Powoduje to wyjątkowo wysoką impedancję zasilania przy częstotliwości przeciwrezonansowej. Zostało to omówione tutaj niejasno kilka razy tutaj, a także udokumentowane w podręczniku aplikacji Murata . Radzę zmienić twój mniejszy kondensator odsprzęgający na 10 nF.

Nie masz oddzielnego oddzielania dla ziemi. Podłącz środek CP1 i CP2 do uziemienia.

Twój sygnał wejściowy wynosi od 0 do + 3,3 V. Więc nie ma potrzeby stosowania szyny -6 V, przynajmniej w tym przypadku. To jednak uczyniłoby to bardziej ogólną sondą.

Rezystor szeregowy (50 omów) to dobry pomysł. Zakres należy również ustawić na 50 omów. Wynikowy wykres zasięgu będzie miał wartość 1/2, ale zakończenie jest krytyczne dla sygnałów o wysokiej prędkości.

Poleciłbym również małą nasadkę (10-47pF) na każdy z rezystorów sprzężenia zwrotnego, aby poprawić stabilność. Będzie to miało wpływ na pasmo przenoszenia, więc sprawdź to w stosunku do tego, co planujesz zmierzyć. Użyj Tina-TI do symulacji odpowiedzi.

Czy to naprawdę wymaga 4 warstw?

Wydaje mi się, że jedyną rzeczą, która używa +/- 6V, są wzmacniacze operacyjne.

Być może będziesz w stanie znacznie obniżyć koszty, używając płyty dwuwarstwowej, ale może to wpłynąć na integralność sygnału (w ten sposób pokonując cel projektu).

Mam nadzieję, że ktoś zadzwoni w tej sprawie ...