式2

式3

这些解给出了典型FDA单端转差分设计的一个非常一般的解集,如果根本不使用Rt元件会怎样?使用该元件的目的常常是限制输入匹配偏离,例如向Rg1看进去的有源匹配由于低内部共模回路而在较低频率时偏离。这种情况就是实际上几乎所有FDA都具有相对低的共模回路带宽,并有可能需要Rt元件来保持可接受输入匹配至更高频率。

对于图7所示的ISL55210,直至高频率的优异匹配来自》1.5GHz小信号共模回路带宽,其使向Rg1看进去的阻抗保持非常接近该拓扑的设计值。借助这一宽带宽,如果Rf元件不需要像使用基于VFA的器件那样受约束,则如果该匹配能够保持,消除Rt元件就应当降低图4电路的噪声。求解无穷Rt就是对式1的零系数有效地求解分母。

有源平衡-不平衡变压器单端转差分实现的设计方程式

从式1的Rt一般解开始,并通过将系数的分母设为零,求解无穷Rt得到所需的Rf和Rg1元件值以命中与Rs匹配的输入阻抗,以及从Rg1至差分输出(Av)(由式4和式5给出)的电压增益。

式4

式5

然后由Rg2 = Rg1 + Rs获得差分反馈平衡。在第1部分中增益为20V/V的示例中继续使Rs = 50Ω可获得图8的建议解决方案。

t元件的26dB增益设计,只使用对Rg1的有源匹配“》

图8.没有Rt元件的26dB增益设计,只使用对Rg1的有源匹配

从图8可立即发现到Rg1元件的值非常低。这使所有电阻器值极大地按比例减小,从而减小它们在该方案中的噪声贡献。第二个发现是该实现的噪声增益比图4的更典型电路有显著下降,该电路包括一个Rt元件,用来改进对更典型FDA器件的匹配。

该实现的噪声增益为15.7V/V,图8提供相同的信号增益,但噪声增益减小到11V/V。这一切都源于消除Rt元件并应当降低输出点噪声,同时更低的噪声增益还应当扩展带宽(与第1部分所示的典型单端转差分实现相比)。

噪声增益实际上变为1+Av/2,且频率响应对图8的实现确实扩展到更高频率,如图9所示,另外图中还显示了来自第1部分的两个预备方案。