一般说明

LM7171是一款高速电压反馈放大器具有电流反馈放大器的旋转特性；但它可以用于所有传统的电压反馈放大器配置。LM7171稳定，收益低作为+2或-1。它在4100V/微秒时提供非常高的转换速率宽单位增益带宽为200mhz，供电电流仅为6.5ma。它是视频和高速信号处理应用，如HDSL还有脉冲放大器。当输出电流为100毫安时LM7171可作为变压器用于视频分发驱动器或作为激光二极管驱动器。在±15V电源上操作，允许大信号摆动并提供更大的动态范围和信噪比。LM7171提供低SFDR和THD，ADC/DAC系统的理想选择。此外，LM7171是指定用于便携式应用的±5V操作。LM7171是建立在国家的先进贵宾™ III（垂直集成PNP）互补双极工艺。

特征

（除非另有说明，否则为典型）

易于使用的电压反馈拓扑

极高的转换速率：4100V/微秒

宽单位增益带宽：200MHz

-3分贝频率@平均值=+2:220兆赫

低电源电流：6.5毫安

高开环增益：85分贝

高输出电流：100毫安

差分增益和相位：0.01%，0.02○

规定用于±15V和±5V操作

应用

HDSL和ADSL驱动程序

多媒体广播系统

专业摄像机

个视频放大器

复印机/扫描仪/传真机

高清电视放大器

脉冲放大器和峰值检测器

有线电视/光纤信号处理

绝对最大额定值（注1）

ESD公差（注2）2.5kV

电源电压（V+–伏-)36伏

差动输入电压（注11）±10V

输出对地短路（注3）连续

储存温度范围为-65℃～+150℃

最高结温（注4）150摄氏度

工作额定值（注1）

供电电压5.5V≤VS≤36V

结温范围

LM7171AI，LM7171BI−40°C≤TJ≤+85°C

热阻（θJA）

N组件，8针模压浸渍108℉C/W

M组件，8针表面安装172℉C/W

M组件，16针表面安装，95°C/W

±5V直流电特性

除非另有规定，否则保证TJ=25℃、V+=+15V、V-=-15V、VCM=0V和RL=1 kΩ的所有限值。黑体字极限适用于极端温度

±5V交流电气特性（续）

除非另有规定，否则TJ=25摄氏度、V+=+5V、V-=-5V、VCM=0V和RL=1 kΩ。

注1：绝对最大额定值表示设备可能损坏的极限。工作额定值表示设备处于的状态时，设备趋于正常工作，但无法保证特定性能。有关保证规格和试验条件，请参阅电气特性。

注2：人体模型，1.5 kΩ与100 pF串联。

注3：适用于单电源和分电源操作。在环境温度升高的情况下连续短路操作可能导致超过最大允许结温150 303C。

注4：最大功耗是TJ（max）、θJA和TA的函数。任何环境温度下的最大允许功耗为PD=（TJ（max）–TA）/θJA。所有数字适用于直接焊接到PC板上的封装。

注5：典型值代表最可能的参数范数。

注6：所有限值由测试或统计分析保证。

注7：大信号电压增益是总输出摆幅除以产生摆幅所需的输入信号。对于VS=？5V，VOUT=？5V。对于VS=？5V，输出电压=±1V。

注8：通过测量开环输出电压摆幅，使用100Ω输出负载，保证开环输出电流。

注9：回转率是升降回转率的平均值。

注10：差分增益和相位在3.58兆赫时用AV=+2，VIN=1 VPP测量，输入和输出端均为75Ω。

注11：输入差动电压施加在VS=？5V。

注12：测量谐波时，车辆识别号=1vpp，平均值=+2，RL=100Ω。

典型性能特性，除非另有说明，否则TA=25摄氏度

LM7171性能讨论

LM7171是一款非常高速的电压反馈放大器。它只消耗6.5毫安的电源电流，同时提供单位增益带宽200mhz，转换速率4100V/微秒。它还具有其他一些重要特性，如低差分增益和相位以及高输出电流。LM7171是一个真正的电压反馈放大器。与电流反馈放大器（CFA）具有较低的反向输入阻抗和较高的非反向输入阻抗不同，电压反馈放大器（VFA）具有较高的输入阻抗阻抗节点。低阻抗逆变输入cfa和一个反馈电容产生一个额外的极这将导致不稳定。因此，不能使用CFAs在传统的运算放大器电路中，如光电二极管放大器，I-V转换器和积分器，其中有一个反馈电容是必需的。

LM7171电路操作

LM7171中的AB类输入级是完全对称的具有与电流反馈相似的回转特性放大器。在LM7171简化示意图中，Q1到Q4表示电流反馈输入缓冲器的等效值，与反馈电阻等效，并进行缓冲

LM7171电路操作（续）

反转输入。三缓冲输出级iso 延迟负载的增益级，以提供低输出阻抗。LM7171回转率特性LM7171的转换率由能够充放电内部高阻抗的电流决定节点电容器。这个电流是差动输入电压除以总退化电阻RE。因此转换率与输入电压水平成正比，并且在较低的增益配置中可以实现较高的转换速率。在“典型性能特性”中提供了转换率与输入电压水平的曲线。当一个非常快的大信号脉冲被应用到一个放大器，会出现一些过冲或过冲。通过将外部电阻（如1 kΩ）与输入串联在LM7171中，带宽被降低以帮助降低过拍。

回转率限制

如果放大器的输入信号在频率太高，放大器被称为转换率有限；这可能会导致在时间域内响铃并在放大器输出处的频域。在“典型性能特征”部分，有AV=+2和AV=+4与输入信号电平的关系曲线。对于AV=+4曲线，不存在峰值，并且LM7171对不同的输入信号有相同的响应30 mV、100 mV和300 mV的水平。对于AV=+2曲线，出现轻微的峰值。这个高频（>100兆赫）的峰值是由输入信号的频率足够高，超过am放大器的转换速率。频率响应的峰值在时域内不限制脉冲响应，并且LM7171稳定，噪声增益≥+2。

布局考虑

印刷电路板与高速运算

安培在设计个人电脑时有很多事情要考虑高速运算放大器板。如果不小心的话在高速电路中，很容易产生过大的振铃、振荡和其它不稳定的交流性能。一般来说信号轨迹应短而宽，以提供低电感和低阻抗路径。任何未使用的板空间需要接地以减少杂散信号的拾取。关键的组件还应在公共点接地消除电压降。插座增加电容并能影响高频性能。这样更好在不使用任何插座的情况下将放大器直接焊接到PC板上。

使用探针

有源（FET）探头是进行高频测量的理想选择，因为它们具有宽频带、高输入阻抗和低输入电容。但是，探测器接地导线提供一个长接地回路，将产生测量误差。相反，探头可以接地直接拆除接地线和探头护套使用示波器探头插孔。

元件选择和反馈电阻

在高速应用中，保持所有元件引线短是很重要的。对于分立元件，选择碳复合型电阻器和云母型电容器。表面贴装元件优先于分立元件，以获得最小的感应效应。反馈电阻的大值可与寄生电阻耦合电容并引起诸如响铃等不良影响或高速放大器中的振荡。对于LM7171，510Ω的反馈电阻提供最佳性能。

投入补偿

电容

放大器的输入电容与增益设置电阻增加一个极点，可能导致峰值或振荡。为了解决这个问题，一个反馈电容器价值观CF>（RG x CIN）/RF可以用来取消那根杆子。对于LM7171，建议使用2 pF的反馈电容器。图1说明了补偿电路。

电源旁路

为了保持低电压，必须绕过电源电源频率阻抗。都是积极的负电源应单独旁路，将0.01μF陶瓷电容器直接通电电源引脚和2.2μF钽电容器靠近电源插脚。

终止

在高频应用中，如果信号未正确终止。图3显示了一个正确的终端信号，而图4显示了一个不正确的终端信号。

为了减少反射，应使用与信号源具有匹配特性阻抗的同轴电缆。这个电缆的另一端应与值终端或电阻器。对于常用的电缆，RG59具有75Ω特性阻抗，而RG58具有50Ω特性阻抗。

驱动电容性负载

驱动电容性负载的放大器可以在输出端振荡或有环。为了消除振荡或减少振铃，如下图所示，可以放置一个隔离电阻器5隔离电阻和负载电容器的组合形成一个极点，通过增加整个系统的相位裕度。所需性能取决于隔离电阻的值；隔离电阻越大，脉冲响应越阻尼。对于LM7171，50Ω隔离电阻是建议进行初步评估。图6显示了LM7171使用50Ω隔离电阻驱动150 pF负载

功耗

设备允许消耗的最大功率被定义为：PD=（TJ（max）－TA）/θJA

PD是设备中的功耗TJ（max）是最大结温TA是环境温度θJA是特定封装的热阻例如，对于SO-8封装中的LM7171，25℃环境温度下的最大功耗为730兆瓦。热阻θJA取决于如下参数模具尺寸、包装尺寸和包装材料。较小的模具尺寸和封装，θJA越高。8针DIP组件的热阻（108摄氏度/瓦）低于8针SO（172摄氏度/瓦）。因此，为了更高的耗散能力，使用8针浸渍包。装置中耗散的总功率可计算为：PD=PQ+pLpq是在无负载的设备中耗散的静态功率在输出端连接。PL是在输出端连接负载的设备中消耗的功率；它不是功率被负载消散。此外，PQ：=供电电流x空载总供电电压PL：=输出电流x（电压差电源电压和输出电压相同电源电压侧）

功耗（续）

例如，LM7171消耗的总功率VS=±5V，输出电压10V至1KΩ为PD=PQ+PL=（6.5毫安）x（30伏）+（10毫安）x（15伏-10伏）=195兆瓦+50兆瓦=245兆瓦