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AD815大电流差动驱动器的特点与应用
四川英世模拟器件有限公司(610041) 吴星明
摘 要：介绍了AD815大电流差动驱动器的特点和主要技术指标并且讨论了四种典型应用电路。
关键词：电流反馈运算放大器 大电流差动驱动器 ADSL用户线路驱动
1 概述
AD815是美国ADI公司最近推向市场的一种大电流差动输出放大器。它由两个大电流输出(500mA)电流反馈运算放大器组成，通常将其接成差动驱动器。当电源电压为±15V时，
它能方便地组成多种形式的驱动电路，输出峰峰电压可达到40V PP 。如果使用一个变比大于1∶1的耦合变压器，可进一步提高差动驱动器的性能。在100Ω负戴，1MHz带宽条件下，其总谐波失真(THD)可低为-66dB，所以这种差动驱动器非常适用通信应用领域，例如ADSL，HDSL和VDSL用户线路驱动接口。AD815有三种封装形式：15脚交错排列通孔插装(尾标Y)，15脚表面安装(尾标VR)和24脚SOIC
封装(尾标RB)，其引脚排列见图1。
(a)尾标Y和VR封装引脚排列
(b)尾标RB封装引脚排列
图1 AD815引脚排列
2 AD815的特点与主要技术指标
AD815的特点：
·灵活多样的线路连接方式
差动输入差动输出驱动器
双通道单端输入单端输出驱动器
单端输入差动输出驱动器
双通道并联大功率输出驱动器
·大功率输出，采用功率器件的封装形式
ADSL差动线路驱动器达到26dBm
RL=50Ω时，差动驱动器输出电压达40V PP
RL=10Ω时，驱动器最小输出电流200mA
RL=5Ω时，驱动器最小输出电流500mA
双通道并联时，输出电流不小于800mA
SOIC热增强型封装(尾标RB)
·低失真
在V OUT =40V PP ，RL=200Ω时，1MHz带宽条件下总谐波失真-66dB
当输出端同时接6个视频负载且RL=25Ω时微分增益误差为005%，微分相位误差为0
45°
·高速
-3dB带宽120MHz
差动转换速率900V/μs
达01%的建立时间70ns
·带过热停机控制端
AD815的主要技术指示见表1。
3 AD815典型应用电路
AD815是一种电流反馈运算放大器，由于它具有输出电流大、频带宽、微分增益误差及相位
误差小等特点，因此它广泛地用在ADSL，HDSL和VDSL用户线路接口驱动器、线圈或
变
压器驱动器、CRT会聚和象散调整、视频分布式放大器和双绞线电缆驱动器。根据AD815的特
点，下面讨论几个典型应用电路。
31 双通道并联工作方式
为了提高负载的驱动能力， AD815内的两个匹配
放大器可以并联连接使用，它的接线图如图2
所示。
模拟器件天地 1997年第10期
模拟器件天地 1997年第10期
表1 AD815主要技术指标
参 数 名
称±15V电源电压±5V电源电压
输入失调电压10mV5mV
-3dB小信号带宽，G=1120MHz110MHz
-01dB带宽，G=240MHz10MHz
差动转换速率，V OUT =20V PP 900V/μs
达01%建立时间，
10V阶跃信号 G=+270ns
总谐波失真
f=1MHz,V OUT =40V PP -66dBc
微分增益误差 NTSC005%
微分相位误差 NTSC045°
开环电阻50MΩ50MΩ
差动输入阻抗，同相7MΩ
差动输入阻抗，反相15Ω
共模抑制比65dB65dB
差动共模抑制比100dB100dB
输出电流，RL=5Ω，Y和VR封装500mA350mA
输出电流，RＬ=10Ω，RB封装200mA
短路电流10A
匹配特性，串扰-65dB
图2 大电流并联工作方式接线图
在该电路中二个放大器要求增益相同，所用的对应电阻要匹配，输入信号也相同。为了
确保两个
放大器的共用电流，在每个放大器的输出端都串接一个小电阻(1Ω)。
根据图2所示参数，对于高达125的负载电阻输出电流可达800mA。
32 差动输入差动输出工作方式
AD815差动输入差动输出工作方式可采用各种电路结构，其中最常用的差动驱动电
路，如图3所示。
该电路要求放大器AMP1和AMP2的增益相同，因此电路中所用电阻值相同，输出端采用变
压器耦合，它的变比为1∶2。
也可以按照传统的仪表放大器电路结
图3 差动输入差动输出(变压器耦合)接线图
构，使用两个运算放大器(一片AD815)接成一个差动输入
和差动输出电路，如图4所示。按照图中所示的阻值，该电路增益为11。通过改变RG阻值
可改变增益，但这个电路没有共模抑制能力。
图4 差动输入差动输出工作方式接线图
33 直接单端输入差动输出工作方式
直接单端输入差动输出电路有两种接线方式，一种方式如图5所示。其中AMP1的增益为+5
，(
1+R F1 /RG)，AMP2的增益为-5，(-RF2/RG)，因此这两个放大器以相同的增益
，按着正、负两种极性构成一个平衡差动输出信号。
实际上，适当选择电阻，这个电路可设置成不同的增益。但如果要改变增益，至少要改变
两个电阻值。另外，这种电路结构的两个运放的噪声增益也总是不相同，所以带宽也不相
同。
单端输入差动输出驱动器的另一种形式，如图6所示。这是一种符合非对称数字用户环路(AD
SL)线路驱动规定的大功率差动线路驱动器。
该电路克服了上述电路的缺点，图中每个运放都通过反馈电阻RA接成单位增益跟随器，每
个放大器的
输出端又分别通过反馈电阻RB驱动另一个运放的反
模拟器件天地 1997年第10期
模拟器件天地 1997年第10期
图5 直接单端输入差动输出工作方式接线图
图6 变压器耦合的单端输入差动输出
驱动器
相输入端，作为单位增益反相器构成完全对称的差动输出电路。
如果放大器AMP2的正输入端接地，并有一个正的小信号加到放大器AMP1的正输入端，
那么将
会驱动AMP1的输出达到正向饱和，同时驱动AMP2的输出达到负向饱和。
如果反馈电阻RF从AMP2的输出端接到AMP1的正输入端，那么就构成一个闭环负反馈电
路。
连同输入电阻R1所构成的这个电路类似一个具有差动输出的普通反相运算放大器。对于这
种
双输出运算放大器的反相输入端是AMP1的正输入端，即4脚。因为该电路从任一个运放的
输入端
到其输出端的增益为±RF/R1，所以从单端输入到差动输出的增益为2×RF/R1。可
以将差动输出端接到耦合变压器的初级线圈两端。如果每个运放的输出摆幅为±10V，那
么
加到初线线圈两端的有效摆幅将为40V PP 。为了隔断由于AD815输出端直流失
调引起的直流电压，可在变压器的初级端串接一个电容器。
34 多通道视频分布式放大器
利用AD815输出大电流的特点，能够很方便地构
成一个驱动高达12个标准75Ω反相端视频负载的视频分布式放大器，见图7。
图7 12通道视频分布式放大器
视频信号输入端接75Ω电阻下地，并且还将其接到两个放大器的同相输入端。每个放大器的
增益都是2，用来补偿每个电缆终端分成两部分造成的损耗，每个放大器的输出端都接6个75
Ω的分立电阻用于电缆反回端。按照这种接线方法，所有电缆彼此都相对独立，而且相互影
响很小。当按照这种方式驱动6根视频电缆时，每个放大器输出端承受的负载都是阻性的，
并且等于150Ω/6=25Ω。这时微分增益误差仅为005%，微分相位误差为045°。
在上述各应用电路中，为了降低信号的失真度和具有更好的建立时间，在VS和-VS电
源端，要求加旁路电容。一般采用100μF和01μF二个电容并联作为旁路电容；如果是
低频信号，则应加大旁路电容的容量(＞10μF)。
AD815是一种性能优良的大功率器件，有关功率考虑、过热保护、直流误差和噪声等问
题
，由于篇幅所限，这里不作介绍。有关AD815的详细技术资料和选购业务请与北京市英赛尔
器件集团及其分公司联系。
参考文献
［1］Analog Devices Inc.，High Output Current Differential Driver AD815，
Data Sheet,1996
［2］Analog Devices Inc.，New Porduct Applications,1996
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