超高速运放THS3001

    随着通信和多媒体技术的迅猛发展，对高速集成电路的要求不断提高，TH3001就是美国德州仪器公司为适就这种形势而生产的超高速运算放大器，它采用电流模技术制造，是一种电流负反馈运算放大器，它以其独特的性能赢得了电子工程师的极大关注。THS3001除了具有目前最高的转换速率外，还可使用±15V电源，其输出信号幅度可达±12V，它的推出为电子工程为员提供了极大方便。

    THS3001具有高达6500V/μs的转换速率，420MHz的-3dB带度和良好的带内平坦度，在110MHz时，增益仅下降0.1dB;大信号应用时具有40ns的建立时间；差分增益误差小于0.01%，差分相位误差小于0.02%；非线性失真小于-96dB；电源电压可在±4.5～±15V之间选择，单电源工作时可在9～30V之间使用；输出电压最大可达±12V。THS3001的最大共模输入电压可接近±Vcc，最大差模输入电压可达±6V，最大输出电源达100mA。

    THS3001以其上述优异的技术指标被广泛应用于图象处理系统、通信系统、高清晰电视电路、高速ADC或DAC缓冲器、高频脉冲放大和高质量的视频放大等方面。它的超高速特性和大信号输出范围是一般高速运放不能比拟的。

    THS3001采用表面安装8引脚封装形式，各引脚排列如图1所示。图2所示是THS3001的频响曲线。HTS3001在脉冲大信号输入时的响应曲线如图3所示。在使用THS3001时有以下几点需要特别指出：

    （1）THS3001的最大闭环增益为5时能表现出最好的性能。

    （2）THS3001工作在反相放大状态时的频响比同相放大状态时好。

    （3）负反馈电阻RF对频响和波形失真有较大影响，因此应使用表1所推存的值。

表1 最佳频响的RF选择

    （4）当放大的信号频率较高（在几MHz以上）时，若将示波器探头开关放在1：1状态下去测量输出波形，由于探头的影响将产生约100～200pF的电容量并接入输入端，这对高频信号而言，将呈现出较低的阻抗，共结果将使THS3001的输出发生过载发热甚至烧环，因此，建议把示波器探头开关放在10：1状态，这样，对于THS3001来说，相当于接入了一个较大阻抗的负载。因而可有效防止芯片损坏。

    笔者利用HTS3001成功地设计了一个1Hz～100MHz的高频函数发生器，在电源电压为±10V时，输入信号为10MHx方波，信号峰峰值为1.5V，输出信号峰峰值为6.5V，具体电路如图4。

    此时，德州仪器公司还推出了THS4001、THS4062、THS6002、THS6012、THS6022等型号，它们的转换速率分别为400V/μs、400V/μs、1000V/μs、1300V/μt和1900V/μs，其3dB带度分别为270MHz、180MHz、140MHz、140MHz和210MHz。电源电压均可以从±5V到±15V，其中THS4001、THS4062为电压负反馈运放，其余为电源投送反馈运放。