调谐MAX2607评估板获得高差分电压

MAX2607评估板的差分输出电压可以通过差分探头检测，但是，考虑到电路板的寄生参数和探头的输入电容，利用无源上拉，测量摆幅只有320mVP-P。本文所采用的方案利用上拉电感与输出电容谐振，使用差分探头在频谱分析仪上进行测量时，可以得到2400mVP-P的差分VOUT。本文详细说明了电路板的修改和理论计算。  

测试设备

频谱分析仪—Agilent Technologies 8562EC
差分探头—Tektronix P6248
探头电源—Tektronix 1103
电源
MAX2607评估板   

装置与测试条件

测试装置如图1所示，MAX2607的差分输出(OUT+和OUT-)连接到差分探头的两个输入引脚，其它端连接到探头电源，将外部电源提供给探头。探头电源输出与频谱分析仪连接，测试条件如下：

VCC = 3V

输出频率= 197MHz

VTUNE = 0.4-2.4V (本例中，已选择外部电感，LF，使VTUNE近似在其调谐范围的中点)

差分探头设置为1:1衰减。  

频谱分析仪设置

幅度单位：伏特
中心频率：197MHz
间隔： 1MHz
带宽分辨率：10kHz
  

图1. 测试装置

输入、输出网络及其测量
  

图2. 典型工作电路

初始元件值(参考图2):   
  
调节L3，当VTUNE接近其调谐范围中点时能够得到197MHz的输出频率。对应的电感值为100nH。

C1 = C4 = 1000pF
C2 = C3 = 330pF
Z = R2 = R3 = 1100k  

差分输出送入差分探头的输入端，输入阻抗为400k与1pF电容并联，相当于单端2pF电容。这样，可以认为RLOAD是2pF电容(CLOAD)，电抗为-j400。此外，还须考虑电路的寄生电容。电路如图2所示，测量差分电压为320mVP-P。等效于在2pF负载电容上得到单端160mVP-P输出，流过负载的电流ILOAD为0.4mA，如图3所示。
  

图3. 输出谐振电路

利用上述结果，寄生电容CP近似为2.87pF。电容与1k电阻并联后，实部阻抗大约为270。   
利用分流公式：  
  

因此，CP的计算是正确的。  

通过上述分析，为了提高差分电压VOUT，需要使用上拉电感，并使其与CP和CLOAD并联电容谐振，可以计算出该电感值为：  
  

因此，L = 130nH。最接近的标准电感为120nH。   

最终电路和结果

参考图1：

调节L3，当VTUNE接近其调谐范围中点时能够得到197MHz的输出频率。对应的电感值为100nH。

C1 = C4 = 1000pF
C2 = C3 = 330pF
Z = L4 = L5 =120nH
R3 = R4 = 开路   

结果

VCC = 3V, Idc = 2mA, VTUNE = 1.4V
输出频率 = 197MHz
差分输出电压 = 860mV RMS = 2400mVP-P

注：如果应用中采用的差分探头与上述示例不同，那么，产生谐振的电感值L也不同。用所使用探头的输入电容替代上述式1中的CLOAD，重新计算L。同样，当MAX2607用来驱动LVDS缓冲器时，CLOAD需要用缓冲器的输入电容替代，并重新计算L。  

结论

MAX2607评估板经过修改后可以提高差分输出信号的幅度，使用上拉电感替代无源上拉，与探头输入电容和电路板寄生电容谐振。修改后的方案可以提供2400mVP-P的差分输出VOUT，这个结果实利用差分探头在频谱分析仪上测试得到的。