DESCRIPCIÓN GENERAL

Los ADA4930-1/ADA4930-2 son amplificadores diferenciales de muy bajo ruido, baja distorsión y alta velocidad. Son la elección ideal para alimentar ADCs de 1,8 V de alto rendimiento con resoluciones de hasta 14 bits de cc a 70 MHz. El modo común de salida ajustable permite al ADA4930-1/ADA4930-2 adaptarse a la entrada del ADC. El bucle de realimentación de modo común interno proporciona un equilibrio de salida excepcional, supresión de productos de distorsión armónica de orden par y traducción de nivel de cc.

Con el ADA4930-1/ADA4930-2, las configuraciones de ganancia diferencial se realizan fácilmente con una simple red de realimentación externa de cuatro resistencias que determina la ganancia en bucle cerrado del amplificador.

Los ADA4930-1/ADA4930-2 se fabrican mediante un proceso bipolar complementario de silicio-germanio (SiGe) patentado por Analog Devices, Inc. que les permite alcanzar niveles muy bajos de distorsión con un ruido de tensión de entrada de sólo 1,2 nV/√Hz.

El bajo offset de cc y el excelente rendimiento dinámico de los ADA4930-1/ADA4930-2 los hacen muy adecuados para una amplia variedad de aplicaciones de adquisición de datos y procesamiento de señales.

El ADA4930-2 está disponible en un LFCSP de 24 terminales de 4 mm × 4 mm sin Pb. La disposición de las patillas se ha optimizado para facilitar el diseño de la placa de circuito impreso (PCB) y minimizar la distorsión. El ADA4930-2 está especificado para funcionar en un rango de temperatura de -40°C a +105°C con tensiones de alimentación de 3,3 V o 5 V.

 

DISIPACIÓN MÁXIMA DE ENERGÍA

La disipación de potencia máxima segura en los encapsulados ADA4930-1/ ADA4930-2 está limitada por el aumento asociado de la temperatura de unión (TJ) en la matriz. A aproximadamente 150°C, que es la temperatura de transición vítrea, el plástico cambia sus propiedades. Incluso la superación temporal de este límite de temperatura puede modificar las tensiones que el encapsulado ejerce sobre la matriz, modificando permanentemente el rendimiento paramétrico del ADA4930-1/ADA4930-2. Superar una temperatura de unión de 150°C durante un periodo prolongado puede provocar cambios en los dispositivos de silicio, pudiendo causar fallos.

La potencia disipada en el encapsulado (PD) es la suma de la potencia disipada en reposo y la potencia disipada en el encapsulado debido al accionamiento de la carga. La potencia de reposo es la tensión entre las patillas de alimentación (VS) multiplicada por la corriente de reposo (IS). La potencia disipada debido al accionamiento de la carga depende de la aplicación concreta. La potencia debida al accionamiento de la carga se calcula multiplicando la corriente de carga por la caída de tensión asociada a través del dispositivo. En estos cálculos deben utilizarse tensiones y corrientes eficaces.

El flujo de aire aumenta la disipación de calor, reduciendo eficazmente θJA. Además, un mayor número de metales en contacto directo con los conductores del encapsulado/almohadilla expuesta de las trazas metálicas, los orificios pasantes, la masa y los planos de alimentación reducen θJA.

 

TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO

Los ADA4930-1/ADA4930-2 difieren de los amplificadores operacionales convencionales en que tienen dos salidas cuyos voltajes se mueven en direcciones opuestas y una entrada adicional, VOCM. Al igual que un amplificador operacional, se basan en una alta ganancia de bucle abierto y realimentación negativa para forzar estas salidas a los voltajes deseados. Los ADA4930-1/ADA4930-2 se comportan de forma muy similar a los amplificadores operacionales de realimentación de tensión estándar y facilitan las conversiones de terminal único a diferencial, el cambio de nivel en modo común y las amplificaciones de señales diferenciales. Al igual que los amplificadores operacionales, los ADA4930-1/ADA4930-2 tienen una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida. La realimentación diferencial, ajustada con resistencias externas, controla la tensión de salida diferencial. La realimentación en modo común controla la tensión de salida en modo común. Esta arquitectura permite ajustar fácilmente el nivel de modo común de salida a cualquier valor arbitrario dentro de los límites especificados. La tensión en modo común de salida es forzada a ser igual a la tensión aplicada a la entrada VOCM por el bucle interno de realimentación en modo común.

El bucle interno de realimentación en modo común produce salidas muy equilibradas en una amplia gama de frecuencias sin necesidad de componentes externos muy ajustados. Esto da como resultado salidas diferenciales que se acercan mucho al ideal de ser idénticas en amplitud y estar separadas exactamente 180° en fase.

 

ANÁLISIS DE UN CIRCUITO DE APLICACIÓN

Los ADA4930-1/ADA4930-2 utilizan una alta ganancia en lazo abierto y realimentación negativa para forzar sus tensiones de salida diferencial y en modo común para minimizar las tensiones de error diferencial y en modo común. La tensión de error diferencial se define como la tensión entre las entradas diferenciales etiquetadas +IN y -IN. Para la mayoría de los propósitos, se puede suponer que esta tensión es cero. Del mismo modo, la diferencia entre la tensión en modo común de salida real y la tensión aplicada a VOCM también se puede suponer que es cero. Partiendo de estas dos suposiciones, se puede analizar cualquier circuito de aplicación.