LTC6957低相位噪聲、雙輸出緩沖器/驅(qū)動(dòng)器/邏輯轉(zhuǎn)換器技術(shù)手冊(cè)

概述
LTC 6957-1 / LTC6957-2 / LTC6957-3 / LTC6957-4 是一個(gè)非常低相位噪聲、雙輸出 AC 信號(hào)緩沖器 / 驅(qū)動(dòng)器 / 邏輯電平轉(zhuǎn)換器系列。輸入信號(hào)可以是一個(gè)正弦波或任何邏輯電平 (≤ 2V P-P )。該系列包括以下 4 個(gè)具有不同輸出邏輯信號(hào)類型的成員：
LTC6957-1：LVPECL 邏輯輸出
LTC6957-2：LVDS 邏輯輸出
LTC6957-3：CMOS 邏輯，同相輸出
LTC6957-4：CMOS 邏輯，互補(bǔ)型輸出
數(shù)據(jù)表：*附件：LTC6957低相位噪聲、雙輸出緩沖器 驅(qū)動(dòng)器 邏輯轉(zhuǎn)換器技術(shù)手冊(cè).pdf

LTC6957 將以極低的附加噪聲進(jìn)行任何邏輯信號(hào)的緩沖和分配，不過，在把正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平方面，該器件相比于同類產(chǎn)品確實(shí)更勝一籌。初始放大級(jí)具有可選的低通濾波，以較大限度地抑制噪聲，同時(shí)仍然對(duì)信號(hào)實(shí)施放大以增加其擺率。當(dāng)采用緩慢擺率的輸入信號(hào) (例如：一個(gè)典型的 10MHz 正弦波系統(tǒng)基準(zhǔn)) 時(shí)，該輸入級(jí)濾波 / 噪聲限制特別有助于提供相位噪聲盡可能低的信號(hào)。

應(yīng)用

• 系統(tǒng)基準(zhǔn)頻率分配
• 高速 ADC、DAC、DDS 時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器
• 軍事和安全無線電
• 低噪聲定時(shí)觸發(fā)器
• 寬帶無線收發(fā)器
• 高速數(shù)據(jù)采集
• 醫(yī)學(xué)成像
• 測(cè)試和測(cè)量

特性

• 低相位噪聲緩沖器 / 驅(qū)動(dòng)器
• 正弦波信號(hào)至邏輯電平的優(yōu)化轉(zhuǎn)換
• 可提供 3 種邏輯輸出類型
  • LVPECL
  • LVDS
  • CMOS
• 附加的抖動(dòng)：45fsRMS (LTC6957-1)
• 頻率范圍高達(dá) 300MHz
• 3.15V 至 3.45V 電源操作
• 低擺率 3ps (典型值)
• 全面規(guī)格在 –40°C 至 125°C
• 12 引腳 MSOP 封裝和 3mm x 3mm DFN 封裝

典型應(yīng)用

引腳配置

典型性能特征

框圖

應(yīng)用信息

一般注意事項(xiàng)

LTC6957 - 1/LTC6957 - 2/LTC6957 - 3/LTC6957 - 4 是低噪聲雙輸出時(shí)鐘緩沖器，專為要求嚴(yán)苛的低相位噪聲應(yīng)用而設(shè)計(jì)。正確使用時(shí)，它們可以在其他解決方案會(huì)顯著降低相位噪聲的情況下保持相位噪聲性能。它們也可用作邏輯轉(zhuǎn)換器。

然而，沒有緩沖器設(shè)備能夠消除或減少輸入信號(hào)中存在的相位噪聲。與大多數(shù)低相位噪聲電路一樣，LTC6957 - 1/LTC6957 - 2/LTC6957 - 3/LTC6957 - 4 的不當(dāng)應(yīng)用可能會(huì)由于多種機(jī)制導(dǎo)致相位噪聲性能下降。以下信息有望幫助設(shè)計(jì)人員避免出現(xiàn)這種情況。

LTC6957 旨在與用于驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 或混頻器輸入的高性能時(shí)鐘信號(hào)配合使用。此類時(shí)鐘信號(hào)不應(yīng)被視為數(shù)字信號(hào)。理想數(shù)字邏輯的優(yōu)勢(shì)在于，在出現(xiàn)任何有害影響之前，其電壓和定時(shí)方面都存在噪聲裕量。相比之下，高性能時(shí)鐘信號(hào)沒有誤差噪聲裕量。在系統(tǒng)性能下降之前的定時(shí)方面也是如此。建議用戶在設(shè)計(jì)LTC6957之前、期間和之后的整個(gè)時(shí)鐘信號(hào)鏈時(shí)牢記這一區(qū)別。

輸入接口

LTC6957的所有版本的輸入級(jí)都是相同的，其設(shè)計(jì)目的是實(shí)現(xiàn)低噪聲，并便于與正弦波和小幅度信號(hào)接口。其他邏輯類型可以輕松接口，因?yàn)樗鼈儗?duì)噪聲抑制的挑戰(zhàn)較小。

圖1顯示了LTC6957輸入級(jí)的簡(jiǎn)化示意圖。這些二極管用于在靜電放電（ESD）事件期間提供保護(hù)，并防止低噪聲NPN器件因輸入過壓而損壞。

偏置電阻將輸入級(jí)偏置在最佳直流電平，但如果不增加噪聲，它們不能懸空。因此，為實(shí)現(xiàn)低噪聲，務(wù)必在未使用的輸入上連接一個(gè)交流阻抗的接地回路。

圖2a展示了單端LVPECL邏輯與LTC6957的接口方式，而圖2b則展示了如何用差分LVPECL信號(hào)驅(qū)動(dòng)LTC6957。圖中所示的電容為10nF，且價(jià)格可能較高，最好采用小型表面貼裝（SMT）封裝。對(duì)于100MHz以上的應(yīng)用，可能需要使用較低容值的電容，以避免在圖2a中出現(xiàn)諧振，因?yàn)榧词闺娙輧H連接在直流輸入上，也可能會(huì)增加噪聲。此說明適用于整個(gè)數(shù)據(jù)手冊(cè)中連接到輸入端的所有電容。

在圖2a中，R_{TERM}的實(shí)現(xiàn)方式由用戶決定，目的是對(duì)傳輸線進(jìn)行端接。如果將其連接到V_T電壓，并通過大電容旁路接地，那么在反相LTC6957輸入端所示的10nF接地電容就是合適的連接方式。然而，如果端接方式是主動(dòng)產(chǎn)生V_T電壓，那么將反相輸入端的電容連接到V_T而非接地，可能會(huì)實(shí)現(xiàn)更低的噪聲。

在圖2b中，LTC6957的兩個(gè)輸入端都被驅(qū)動(dòng)，這樣增大了差分輸入信號(hào)幅度，并且將來自任何共模源（如V_T）的噪聲影響降至最低，從而改善了相位噪聲。

可以使用多種端接技術(shù)，只要兩端采用相同的端接方式，配置就不會(huì)有太大差異。在圖2b中，電阻端接采用Y形配置，在公共點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)無源V_T。大多數(shù)3.3V LVPECL器件具有差分輸出，可以用三個(gè)50Ω電阻進(jìn)行端接，如圖所示。

圖3展示了一個(gè)50Ω射頻信號(hào)源與LTC6957的接口。對(duì)于純正弦波輸入，圖3中的配置可處理高達(dá)10dBm（最大值）的輸入信號(hào)。一個(gè)寬帶50Ω匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來說應(yīng)該就足夠了，不過對(duì)于小幅度輸入信號(hào)，窄帶電抗匹配網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)在性能上帶來一些提升。