为了使用 OPA814 等高频放大器实现出色性能,需要特别注意电路板布局布线寄生效应和外部组件类型。优化性能的建议如下:
- 尽可能减小所有信号 I/O 引脚的连接到任何交流接地端的寄生电容。输出和反相输入引脚上的寄生电容可能会导致不稳定。在同相输入端,寄生电容会与源阻抗发生反应,造成意外的频带限制。接地和电源金属平面充当电容器的一个极板,而信号布线金属充当另一个极板(由 PCB 电介质隔开)。为了减少这种不必要的电容,应尽量减少反馈网络的布线。建议在所有接地和电源平面上的反相输入引脚周围和下方设置一个平面切口。否则,请确保电路板其他位置处的接地和电源平面完好无损。
- 应尽可能减小从电源引脚到高频解耦电容器之间的距离(小于 0.25 英寸)。使用高质量的 100pF 至 0.1µF、C0G 型和 NPO 型去耦电容器。这些电容器的额定电压必须至少比放大器最大电源电压大三倍,以便在放大器增益带宽规格范围内为放大器电源引脚提供低阻抗路径。在器件引脚上,不要让接地平面和电源平面布局靠近信号 I/O 引脚。避免电源走线和接地走线过于狭窄,以便最大限度减小引脚和去耦电容器之间的电感。必须在电源引脚上使用较大的(2.2µF 至 6.8µF)去耦电容器(在较低频率下有效)。可将这些较大电容器远离器件放置,并可在 PCB 同一区域内的多个器件之间共享这些电容器。
- 谨慎选择和放置外部器件有助于确保 OPA814 的高频性能。使用低电抗电阻器。小型表面贴装式电阻器非常适合,并可实现更紧密的总体布局。由于输出引脚和反相输入引脚对寄生电容极为敏感,因此务必分别将反馈电阻器和串联输出电阻器(如有)尽可能靠近反相输入和输出引脚放置。
将其他网络组件(例如同相输入终端电阻器)放置在封装附近。即使同相输入端的寄生电容很低,较高的外部电阻值也会产生明显的时间常数,从而降低性能。当 OPA814 配置为传统的电压放大器时,应尽可能降低电阻值,并满足负载驱动注意事项的要求。减小电阻值可使电阻器噪声项保持较低水平,并更大限度地减小寄生电容的影响。但是,较低的电阻值会增加动态功耗,因为 RF 和 RG 是放大器输出负载网络的一部分。