Est-ce une bonne conception et disposition d'une sonde de portée différentielle active?

Cette question est une extension de la sonde de portée différentielle Homebrew . J'ai pensé que je devrais en faire une nouvelle question.

J'ai besoin de mesurer un signal LVDS de 100 Mo / s pour vérifier son intégrité. J'essaierai de me procurer une portée avec une bande passante de 600 MHz, mais j'ai besoin d'une sonde différentielle et je ne peux pas me permettre une vraie. J'ai donc conçu une solution en utilisant l' ampli op de retour de courant THS3201DBVT 1,8 GHz.

Ceci est ma première conception utilisant un ampli à rétroaction actuelle et ma première conception à large bande passante. Je serais très reconnaissant pour tout commentaire (jeu de mots, désolé).

Ajouté: Merci à The Photon pour avoir suggéré de retirer le plan de masse sous les broches d'entrée des OpAmps. Voici le calque juste en dessous du calque supérieur, montrant les nouvelles découpes. La même chose a été faite pour les autres couches également.

Une règle de disposition classique pour les amplificateurs opérationnels haute vitesse consiste à supprimer les plans d'alimentation et de masse sous les réseaux connectés aux broches d'entrée. Vous le trouverez comme première puce dans la section Disposition PCB de la fiche technique de votre ampli-op.

Cela signifie, en gros, retirer tout le cuivre des couches planes sous tout cuivre connecté aux broches 3 ou 4 de vos amplificateurs.

En pratique, cela signifie probablement aussi de rapprocher R1 et R2 des broches d'entrée pour minimiser la taille du vide que vous couperez dans les couches planes.

Cela présente plusieurs avantages:

1. Réduisez la capacité d'entrée de votre circuit.

2. Minimisez les ondulations sur les réseaux d'alimentation et de mise à la terre couplés aux entrées de votre circuit.

3. Améliorez la stabilité de votre circuit car certaines de ces ondulations de puissance / masse peuvent être provoquées par la consommation de courant variable de l'étage de sortie de l'amplificateur, entraînant une rétroaction indésirable.

Une autre préoccupation concerne vos condensateurs de découplage. Lorsque vous utilisez plusieurs condensateurs de découplage, si leurs valeurs sont différentes de plus d'une décennie environ (vous avez un facteur 1000 entre 100 pF et 100 nF), cela peut entraîner une antirésonance à une certaine fréquence entre les fréquences de résonance des deux condensateurs . Il en résulte une impédance d'alimentation exceptionnellement élevée à la fréquence anti-résonnante. Cela a été discuté, vaguement, ici plusieurs fois récemment, et son également documenté dans un manuel d'application Murata . Je conseillerais de changer votre plus petit condensateur de découplage à 10 nF.

Vous n'avez pas de découplage en masse pour le sol. Connectez le milieu des CP1 et CP2 à la terre.

Votre signal d'entrée est compris entre 0 et + 3,3 V. Donc pas besoin de rail -6 V, du moins dans ce cas. Cependant, cela en ferait une sonde plus générale.

Une résistance série (50 ohms) est une bonne idée. La portée doit également être réglée sur 50 ohms. La trace de portée résultante sera de 1/2 valeur, mais la terminaison est critique pour les signaux à haute vitesse.

Je recommanderais également un petit capuchon (10-47pF) sur chacune des résistances de rétroaction pour améliorer la stabilité. Cela aura un effet sur la réponse en fréquence, alors vérifiez cela par rapport à ce que vous prévoyez de mesurer. Utilisez Tina-TI pour simuler la réponse.

Est-ce que cela nécessite vraiment 4 couches?

Il me semble que la seule chose qui utilise +/- 6V sont les amplis op.

Vous pourriez être en mesure de réduire considérablement les coûts en utilisant une carte à 2 couches, mais cela pourrait affecter l'intégrité de votre signal (ce qui irait à l'encontre de l'objectif de la conception).

J'espère que quelqu'un interviendra sur ce point ...