능동형 차동 스코프 프로브의 좋은 설계 및 레이아웃입니까?

이 질문은 Homebrew 차동 범위 프로브 의 확장입니다 . 나는 이것을 새로운 질문으로 만들어야한다고 생각했다.

무결성을 확인하려면 100Mb / s LVDS 신호를 측정해야합니다. 나는 600MHz 대역폭을 가진 '범위를 잡으려고 노력할 것이다. 그러나 나는 차동 프로브가 필요하고, 실제 프로브를 감당할 수 없다. 그래서 THS3201DBVT 1.8GHz 전류 피드백 연산 증폭기를 사용하여 솔루션을 설계했습니다 .

이것은 현재 피드백 앰프를 사용한 첫 번째 디자인과 첫 번째 고 대역폭 디자인입니다. 의견에 대해 매우 감사드립니다 (pun, 죄송합니다).

추가 : OpAmps의 입력 핀 아래에서 접지면을 제거하도록 제안한 The Photon에게 감사합니다. 새 레이어를 보여주는 맨 위 레이어 바로 아래에있는 레이어가 있습니다. 다른 레이어에도 동일한 작업이 수행되었습니다.

고속 연산 증폭기의 일반적인 배치 규칙은 입력 핀에 연결된 네트 아래의 전원 및 접지면을 제거하는 것입니다. 이를 op-amp에 대한 데이터 시트의 PCB 레이아웃 섹션에서 첫 번째 글 머리표로 찾을 수 있습니다.

즉, 기본적으로 증폭기의 핀 3 또는 4에 연결된 구리 아래의 평면 레이어에서 모든 구리를 제거합니다.

실제로 이는 평면 레이어에서 절단 할 공극의 크기를 최소화하기 위해 입력 핀에 R1과 R2를 더 가까이 이동시키는 것을 의미합니다.

여기에는 몇 가지 이점이 있습니다.

1. 회로의 입력 커패시턴스를 줄이십시오.

2. 회로의 입력에 연결된 전원 및 접지 망의 리플을 최소화하십시오.

3. 이러한 전력 / 접지 리플 중 일부는 증폭기 출력단의 전류 변화로 인해 원치 않는 피드백이 발생하기 때문에 회로의 안정성을 향상시킵니다.

또 다른 문제는 디커플링 커패시터에 관한 것입니다. 다중 디커플링 커패시터를 사용하는 경우 값이 약 10 년 이상 (100 pF와 100 nF 사이에 1000의 계수를 가짐) 다른 경우 두 커패시터의 공명 주파수 사이의 일부 주파수에서 반공 명을 초래할 수 있습니다. . 그 결과 반공 진 주파수에서 매우 높은 전원 공급 임피던스가 발생합니다. 이것은 최근에 여러 번 모호하게 논의되었으며 Murata 애플리케이션 매뉴얼 에도 문서화되어 있습니다 . 작은 디커플링 커패시터를 10nF로 바꾸는 것이 좋습니다.

접지를위한 벌크 디커플링이 없습니다. CP1과 CP2의 중간을 접지에 연결하십시오.

입력 신호는 0과 + 3.3V 사이입니다. 따라서 적어도이 경우에는 -6V 레일이 필요하지 않습니다. 그러나 그것은 더 일반적인 프로브가 될 것입니다.

직렬 저항 (50Ω)이 좋습니다. 스코프도 50Ω으로 설정해야합니다. 결과 스코프 트레이스는 1/2 값이지만 고속 신호에는 종단이 중요합니다.

또한 안정성을 개선하기 위해 각 피드백 저항에 소형 (10-47pF) 캡을 권장합니다. 이것은 주파수 응답에 영향을 미치므로 측정하려는 것과 비교하여 확인하십시오. Tina-TI를 사용하여 응답을 시뮬레이션하십시오.

실제로 4 개의 레이어가 필요합니까?

+/- 6V를 사용하는 유일한 것은 op amp입니다.

2 계층 보드를 사용하면 비용을 대폭 절감 할 수 있지만 신호 무결성에 영향을 줄 수 있습니다 (따라서 설계 목적을 상실 함).

이 시점에서 누군가가 울리기를 바랍니다.