特征

•寬帶：1000MHz

•高轉換率：8000V/μs

•靈活的供應范圍：

±1.4V至±6.3V雙電源

+2.8V至+12.6V單電源

•輸出電流：60mA（連續）

•峰值輸出電流：350mA

•低靜態電流：5.8mA

•低靜態電流：5.8mA

•可選中間電源參考緩沖器

應用

•低阻抗參考緩沖器

•時鐘分配電路

•視頻/廣播設備

•通信設備

•高速數據采集

•測試設備和儀器

說明

BUF602是一種閉環緩沖器，建議廣泛應用。它的寬帶寬（1000MHz）和高轉換率（8000V/μs）使其成為緩沖非常高頻信號的理想選擇。對于交流耦合應用，提供了可選的中點參考（VREF），減少了所需的外部組件數量和提供該參考所需的必要電源電流。

BUF602有標準的SO-8表面貼裝封裝和SOT23-5，后者需要更小的占地面積。

典型特性：VS=±5V

TA=+25°C和RL=100Ω時，除非另有說明。

申請信息

寬帶緩沖操作

BUF602提供了寬帶緩沖器的卓越交流性能。只需要5.8mA的靜態電流，BUF602將擺動至任一供電軌的1V范圍內，并在室溫下提供超過60mA的電流。這種低輸出凈空要求，加上獨立于電源電壓的偏壓，提供了顯著的單（+5V）電源操作。BUF602將提供大于500MHz的帶寬，在單個+5V電源上驅動2VPP輸出到100Ω。

圖31顯示了作為±5V電氣特性和典型特性基礎的直流耦合雙電源電路配置。出于測試目的，使用接地電阻將輸入阻抗設置為50Ω，使用串聯輸出電阻將輸出阻抗設置為50Ω。規范中報告的電壓波動直接在輸入和輸出引腳處獲得，而負載功率（dBm）則在匹配的50Ω負載下定義。除了通常的對地電源去耦電容器外，兩個電源引腳之間還可以包括一個0.01μF電容器。這種可選的附加電容器通常會提高3dB到6dB的二次諧波失真性能。

圖32顯示了作為+5V電氣和典型特性基礎的交流耦合單電源電路配置。盡管不是一個鐵路到鐵路的設計，BUF602需要最小的輸入和輸出電壓凈空比其他非常寬頻帶緩沖器。它將在單個+5V電源上提供3VPP輸出擺幅，帶寬大于400MHz。BUF602寬帶單電源運行的關鍵要求是保持輸出信號在可用電壓范圍內擺動。圖32的電路使用內部中點基準建立輸入中點偏置。然后輸入信號被交流耦合到這個中點電壓偏置中。同樣，在單個+5V電源上，輸出電壓可以在任何一個電源引腳的1V范圍內擺動，同時提供超過60mA的輸出電流。在這個特性化電路中使用了一個要求100Ω的負載到一個中點偏置。

低阻抗傳輸線

最重要的方程和傳輸線的技術基礎支持這里所介紹的各種驅動電路的結果。理想的零歐姆阻抗傳輸介質，其電感和電容分布在傳輸電纜上。電感和電容都會降低線路的傳輸質量。每個輸入端通過菊花鏈或環路以高阻抗連接到線路，并且每個輸入端至少增加幾個皮卡天線的電容。典型的傳輸線阻抗（ZO）定義了線路類型。在方程式1中，阻抗由線路電感（LT）除以線路電容（CT）的平方根計算：

同樣，線路電感和電容確定傳輸線的延遲時間，如等式2所示：

對于對稱記錄道，ZO的典型值為240Ω，同軸電纜的典型值為75Ω或50Ω。對于印刷電路板（PCB）上的總線線路，在高數據速率總線系統中，ZO有時會降低到30Ω到40Ω。一般來說，公交系統越復雜，ZO就越低。因為它增加了傳輸介質的電容，一個復雜的系統降低了典型的線路阻抗，從而對這里使用的線路驅動器提出了更高的驅動要求。

傳輸線幾乎總是端接在發射端，而總是端接在接收機端。未端接的線路會產生信號反射，降低脈沖保真度。驅動電路通過線路傳輸輸出電壓（VOUT）。信號出現在線路的末端，當沒有正確終止時將被反射。VOUT的反射部分稱為VREFL，返回給驅動程序。發射信號是原始信號VOUT和反射的VREFL之和。

反射信號的大小取決于典型的線路阻抗（ZO）和終端電阻Z1的值。

Γ表示反射系數，由式5描述。

Γ的變化范圍為-1到+1。

方程5角點處的條件如下：

未端接的驅動電路使情況更加復雜。VREFL第二次反射到駕駛員側，像乒乓球一樣來回游蕩在線路上。當這種情況發生時，通常不可能在接收器側恢復輸出信號VOUT。

圖33所示的圖將BUF602用作線路驅動器。BUF602具有高輸入阻抗和低輸出阻抗，因此無論何時需要緩沖器，它都是理想的選擇。

自偏壓，低阻抗中間電源電壓基準

將中點基準與BUF602結合使用，可以創建從直流到250MHz的低阻抗基準。

圖34使用0.1μF外部電容器過濾噪聲。

自參考，交流耦合寬帶緩沖器

無論何時需要高速交流耦合緩沖器，都應該考慮BUF602。BUF602的一個特點是提供中間參考電壓，節省外部元件和功耗。建議在中間電源基準輸出端安裝一個電容器，以限制由兩個50kΩ內部電阻器產生的中間電源參考電壓的噪聲貢獻。

設計工具

演示固定裝置

有兩塊印刷電路板（PCB）可用于輔助使用BUF602在其兩個封裝選項中對電路性能進行初步評估。這兩種產品都是免費提供的未填充多氯聯苯，并附有用戶指南。這些固定裝置的匯總信息如表1所示。

可在德克薩斯儀器公司網站上索取演示裝置通過BUF602產品文件夾。

宏模型和應用程序支持

在分析模擬電路和系統的性能時，使用SPICE對電路性能進行計算機模擬是非常有用的。這對于視頻和射頻放大器電路尤其如此，因為寄生電容和電感會對電路性能產生重大影響。可通過TI網站獲得BUF602的SPICE模型(www.ti.com網站). 這些模型可以很好地預測各種運行條件下的小信號交流和瞬態性能。它們在預測諧波失真或dG/dP特性方面做得不好。這些型號并沒有試圖在其小信號交流性能方面區分封裝類型。

輸出電流和電壓

BUF602提供的輸出電壓和電流能力通常在寬帶緩沖器中沒有。在+25°C的空載條件下，輸出電壓相對于任一供電軌的擺動通常小于1.2V；+25°C的擺動限制在任一供電軌的1.2V范圍內。在15Ω負載（最小測試負載）中，測試其輸出超過±60毫安。

上述規范雖然在行業中很熟悉，但分別考慮了電壓和電流限制。在許多應用中，它是電壓×電流或V-I乘積，它與電路運行更為相關。參考典型特性中的緩沖器輸出電壓和電流限制圖（圖16）。此圖的X軸和Y軸分別顯示零電壓輸出電流限制和零電流輸出電壓限制。四個象限給出了BUF602輸出驅動能力的更詳細的視圖，注意到該圖以1W最大內部功耗的安全操作區域為界。將電阻負載線疊加到曲線圖上表明，BUF602可以在不超過輸出能力或1W功耗限制的情況下，將±3V驅動到25Ω或±3.5V到50Ω。

最小規定的輸出電壓和電流過溫是通過最壞情況模擬在極端低溫下設定的。只有在冷啟動時，輸出電流和電壓才會降低到電氣特性表中所示的數值。當輸出晶體管提供功率時，結溫將升高，降低VBE（增加可用輸出電壓擺幅）和增加電流增益（增加可用輸出電流）。在穩態運行中，由于輸出級結溫將高于規定的最低工作環境溫度，因此可用輸出電壓和電流將始終大于超溫規范中所示的值。

對于緩沖器，噪聲模型如圖35所示。方程6顯示了輸出噪聲電壓的一般形式，如圖35所示。

熱分析

在極端的工作條件下，可能需要BU602的強制通風或高功率運行。最大期望結溫將設置如下所述的最大允許內部功耗。在任何情況下，最高結溫不得超過150℃。

工作結溫度（TJ）由TA+PD×θJA給出。總內部功耗（PD）是靜態功率（PDQ）和輸出級（PDL）消耗的附加功率之和。靜態功率就是指定的空載供電電流乘以整個部件的總供電電壓。PDL將取決于所需的輸出信號和負載，但對于接地電阻負載，當輸出固定在等于任一電源電壓的1/2時（對于相等的雙極電源），PDL將處于最大值。在這種情況下，PDL=VS2/（4×RL）。

注意，決定內部功耗的是輸出級的功率而不是負載。

作為最壞情況的例子，使用首頁電路中的BUF602IDBV，在最高指定環境溫度+85°C并驅動接地20Ω負載的情況下，計算最大TJ。

最大TJ=+85°C+（0.37W×150°C/W）=141°C。

盡管這仍低于規定的最高結溫，但出于系統可靠性考慮，可能需要較低的測試結溫。如果負載要求電流被強制輸入正輸出電壓的輸出端或來自負輸出端的電流，則可能出現最高的內部損耗。這使得高電流通過輸出晶體管中的一個大的內部電壓降。典型特性中顯示的輸出V-I圖（圖16）包括在這些條件下1W最大內部功耗的邊界。

電路板布局指南

要實現最佳性能與高頻放大器，如BUF602需要仔細注意板布局寄生和外部元件類型。優化性能的建議包括：

a）、將所有信號輸入/輸出引腳對任何交流接地的寄生電容降至最低。輸出管腳上的寄生電容會導致不穩定：在不可逆的輸入端，寄生電容會與源阻抗發生反應，導致無意中的帶寬限制。為了減少不必要的電容，信號I/O引腳周圍的所有地面和電源平面上都應該打開一個窗口。否則，地面和動力飛機應該在其他地方保持完整。

b）、縮短距離（<0.25“）從電源引腳到高頻0.1μF去耦電容器。在設備引腳處，接地和電源平面布局不應靠近信號輸入/輸出引腳。避免狹窄的電源和接地痕跡，以盡量減少引腳和去耦電容器之間的電感。電源連接應始終與這些電容器斷開連接。兩個電源之間的可選電源去耦電容器（0.1μF）（用于雙極操作）將改善二次諧波失真性能。主電源引腳上還應使用較大的（2.2μF至6.8μF）去耦電容器，在較低頻率下有效。這些可以放置在離設備稍遠的地方，并且可以在PCB的相同區域中的多個設備之間共享。

c）、仔細選擇和放置外部組件將保持BUF602的高頻性能。電阻器應為非常低的電抗類型。表面貼裝電阻工作最好，并允許更緊湊的整體布局。金屬薄膜或碳成分，軸向引線電阻也能提供良好的高頻性能。同樣，保持他們的引線和PCB痕跡盡可能短。切勿在高頻應用中使用線繞式電阻器。

d）、與板上其他寬帶設備的連接可以通過短的、直接的路徑或通過板載傳輸線進行。對于短連接，將跟蹤和到下一個設備的輸入視為集中電容負載。應使用相對較寬的跡線（50至100 mils），最好在其周圍打開地面和動力飛機。如果需要較長的記錄道，并且雙端接傳輸線固有的6dB信號損耗是可接受的，則使用微帶線或帶狀線技術實現匹配阻抗傳輸線（請參閱有關微帶和帶狀線布局技術的ECL設計手冊）。50Ω的環境通常不需要在船上，事實上，更高的阻抗環境將改善失真，如失真與負載圖所示。

e）、不建議將BUF602這樣的高速零件套入。插座引入的額外引線長度和針對針電容會產生一個非常麻煩的寄生網絡，幾乎不可能實現平滑、穩定的頻率響應。將BUF602焊接到電路板上可獲得最佳效果。

輸入和ESD保護

BUF602是建立在一個非常高速互補雙極工藝。對于這些非常小的幾何器件，內部結擊穿電壓相對較低。這些細分反映在絕對最大評級表中。如圖36所示，所有設備引腳都由內部ESD保護二極管保護電源。

這些二極管提供適度的保護，以輸入高于電源的過驅動電壓。保護二極管通常可支持30mA連續電流。如果可能有更高的電流（例如，在帶有±15V電源部件驅動至BUF602的系統中），應在兩個輸入端添加限流串聯電阻器。保持這些電阻值盡可能低，因為高值會降低噪聲性能和頻率響應。

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