【導讀】設計人員經(jīng)常遇到選擇兩個(gè)（或多個(gè)）輸入中的一個(gè)以傳遞到下一階段的問(wèn)題。雖然大量多路復用器 (mux) 型器件使用改進(jìn)的阻抗方法來(lái)選擇將哪個(gè)輸入傳遞到單個(gè)輸出，但新的高速精密運算放大器(op amp) 在內部增加了這種功能。
設計人員經(jīng)常遇到選擇兩個(gè)（或多個(gè)）輸入中的一個(gè)以傳遞到下一階段的問(wèn)題。雖然大量多路復用器 (mux) 型器件使用改進(jìn)的阻抗方法來(lái)選擇將哪個(gè)輸入傳遞到單個(gè)輸出，但新的高速精密運算放大器(op amp) 在內部增加了這種功能。
OPA837單通道運算放大器在反相節點(diǎn)內部包含一個(gè)開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)與電源關(guān)斷功能一起工作。這實(shí)現了簡(jiǎn)單的有源多路復用器操作，如圖 1 中的 2x1 示例所示。105MHz OPA837 器件的極低功耗操作幾乎不會(huì )增加系統功率預算（0.6mA/通道），同時(shí)在通道之間和輸入通道之間提供幾乎完美的隔離。通道外路徑。
圖 1：使用兩個(gè) OPA837 運算放大器的 1、2x1 有源多路復用器的簡(jiǎn)單增益
在圖 1 中，兩個(gè)放大器顯示為一個(gè)單位增益緩沖器。它們可以配置為任何增益或衰減設置，但除了輸出負載之外，每個(gè)放大器還需要為兩個(gè)通道驅動(dòng)反饋和增益電阻的并聯(lián)組合。
電源關(guān)斷功能在負電源的情況下運行。LM7705 開(kāi)關(guān)電容反相穩壓器從 3V 至 5.25V 輸入提供固定的 -0.23V 負偏置電源電壓，以在輸出上提供必要的裕量以運行真正的對地擺幅。OPA837 輸入為負軌。低壓接地參考邏輯信號及其反相版本將在兩個(gè)放大器之間切換，一次激活一個(gè)。使用先斷后合邏輯排序來(lái)避免兩個(gè)輸出同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)。如果無(wú)法先斷后合，則在反饋連接內部的輸出中使用 100Ω 電阻將兩個(gè)輸出與高轉換電流隔離。
將一個(gè)通道上的電源禁用電壓拉至低于 0.32V 將禁用它，而將另一個(gè)通道上的電源禁用電壓提高到 +1.27V 以上將啟用該通道。LM7705 提供的 -0.23V 負電源已將這些電源禁用電壓電平轉移到數據表中特定的最小/最大范圍以下。
OPA837 中使用的軌到軌輸出級在禁用時(shí)變?yōu)楦咦杩?。使這個(gè)有源多路復用器應用程序工作所缺少的是一個(gè)類(lèi)似的高阻抗，可以查看禁用通道的反相輸入引腳。OPA837 單位增益穩定電壓反饋運算放大器 (VFA) 率先提供有源開(kāi)關(guān)，用于連接或隔離反相輸入上的內部輸入級晶體管與外部世界。激活時(shí)，此開(kāi)關(guān)處于低阻抗狀態(tài)并位于反饋環(huán)路內，因此對運算放大器的正常運行是透明的。無(wú)論啟用還是禁用，同相輸入都保持非常高的阻抗。
圖 2：2Vpp，有和沒(méi)有連接到輸出引腳的非活動(dòng)級
圖 3：4Vpp，有和沒(méi)有連接到輸出引腳的非活動(dòng)級
正如這些測試所示，簡(jiǎn)單的單放大器測試用例沒(méi)有降低諧波失真。
您還能如何使用這種新的內部功能？這里有一些想法：
將活動(dòng)多路復用器應用程序扇形到 2x1 以上。對于 1 的增益，我建議在反饋中使用容性負載隔離電阻器，以限制有源通道輸出上容性負載的累積。并聯(lián)的非活動(dòng)反相輸入電容負載可能會(huì )開(kāi)始降低活動(dòng)通道的相位裕度。
采用單源信號并通過(guò)連接具有不同增益設置的兩個(gè)或多個(gè) OPA837 級的輸出并一次僅選擇一個(gè)激活來(lái)創(chuàng )建一個(gè)簡(jiǎn)單的 n 位數字可變增益放大器 (DVGA)。
圖 4 顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的 1 位 DVGA，它為共享輸入信號的輸出提供 1 或 2 的增益。
圖 4：OPA837 中輸入開(kāi)關(guān)的可選增益應用
當任一路徑處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，放大器現在需要驅動(dòng) 4kΩ 反饋負載與圖 4 中所示的 2kΩ 負載并聯(lián)。圖 5 顯示了圖 4 的兩條可能的頻率響應曲線(xiàn)。當然，更寬的增益步長(cháng)是可能的通過(guò)將一個(gè)通道設置為高于 2V/V 的增益。但是，這樣做會(huì )導致帶寬差異越來(lái)越大。低于最低級帶寬的后濾波器將保持響應形狀恒定，因為選擇了不同的增益通道。
圖 5：OPA837 中增益為 1 和 2 的 1 位 DVGA 小信號響應形狀
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