量化射頻(RF)干擾對線性電路的影響
典型的精密運算放大(運放)器可以有1MHz的增益帶寬積。從理論上講,用戶可能期望千兆赫水平的RF信號衰減到非常低的水平,因為它們遠遠超出了放大器的帶寬范圍。然而,實際情況并非如此。事實上,包含在放大器內(nèi)的靜電放電(ESD)二極管、輸入結(jié)構(gòu)和其它非線性元件會在放大器的輸入端對RF信號進行“整流”。在實際意義上,RF信號被轉(zhuǎn)換成一種直流(DC)偏移電壓,這種DC偏移電壓添加了放大器輸入偏移電壓。
用戶也許會問:“對于由給定RF信號產(chǎn)生的DC偏移電壓,我如何確定其幅度?”其實,放大器對RF干擾的敏感性取決于該放大器所采用的設(shè)計和技術(shù)。例如,許多現(xiàn)代放大器具有內(nèi)置的RF濾波器,可盡量減少出現(xiàn)該問題的幾率。該濾波器對低增益帶寬運放而言是較有效的,因為該濾波器的截止頻率可以設(shè)置成較低的頻率,這能提供更高的RF信號衰減系數(shù)。除此之外,一些技術(shù)產(chǎn)品具有更強的內(nèi)在抗RF干擾能力。例如,比起雙極型器件,大多數(shù)互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件具有更強的抗RF干擾能力。輸入級設(shè)計等其它因素也可影響抗RF干擾能力。
考慮到所有這些因素,電路板和系統(tǒng)級設(shè)計人員應(yīng)如何選擇放大器呢?答案是:要看電磁干擾抑制比(EMIRR)。該技術(shù)指標類似于電源抑制比和共模抑制比,因為它在放大器的輸入端將RF干擾的影響轉(zhuǎn)換成DC偏移電壓。作為一個例子,圖1展示了OPA333的EMIRR曲線。從曲線可注意到,當頻率為1000MHz時該運放具有120dB的EMIRR。這是非常高的抑制水平,使得直接把該曲線與其它器件的曲線進行比較成為可能。
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