【电路精选】单端至差分驱动器电路分析
单端差分驱动比较 LVDS CML LVPECL
应用笔记:HFAN-2.5.0Rev. 5; 10/08 激光二极管的单端和差分驱动比较激光二极管的单端和差分驱动比较1 引言为了优化光发送器设计，应该选择合适的接口电路连接驱动器和激光二极管。
一般而言，激光二极管单端驱动比较简单，需要较少的元件和电路板面积。
缺点是边沿速度较慢，收发器电源上具有较大噪声，这些缺点最终会影响接收灵敏度。
实际应用表明，采用差分驱动的光发送器能够克服单端驱动的不足。
本应用笔记阐述了差分驱动比单端驱动能够提供更快边沿速率的原因。
2 单端驱动和差分驱动的电路配置对于单端驱动，激光调制电流加在激光器阳极(共阴极激光器)或激光器阴极(共阳极激光器)。
图1是驱动共阳极激光器的简单原理图，调制电流通过阻尼电阻(R D )加在激光器阴极。
激光器阳极直接连接至电源，驱动器偏置输出经过铁氧体磁珠隔离后为激光器提供偏置。
对于平衡的直流和交流负载，通过铁氧体磁珠和电阻构成的并联网络将驱动电路互补输出上拉至V CC ，该电阻匹配于激光器负载和阻尼电阻的等效阻抗。
RC 并联网络(R F 和C F )提供高频衰减。
驱动器输出电容C P (C P1和C P2)表示输出晶体管等效电容、封装和电路板寄生电容的等效值。
图1. 激光二极管的单端驱动方式 图2. 激光二极管的差分驱动方式图2所示是差分驱动的例子。
激光器阴极通过一个阻尼电阻(R D )交流耦合至驱动电路输出。
驱动器输出通过铁氧体磁珠上拉至V CC ，为输出晶体管提供直流偏置。
驱动电路互补输出和激光二极管阳极公共端通过一个铁氧体磁珠连接至V CC ，铁氧体磁珠提供V CC 的高频隔离。
激光器偏置方式与单端驱动相似。
采用相同的激光二极管和驱动电流，与单端驱动相比，差分驱动的 2.5Gbps 光发送器在边沿速率上加快了20ps [1]。
3 单端驱动的充、放电图3是对图1单端驱动电路的改进。
为简单起见，在下面讨论中忽略R F 和C F 补偿网络。
激光器导通期间，输出晶体管T1通过阻尼电阻R D 为激光器调制提供吸电流，对寄生电容C P1充电，C P1充电完成后才能对激光器提供调制电流。
运放 单端转差分
运放单端转差分
单端转差分是一种常用的电路技术，用于将单端信号转换为差分信号。
在运放（运算放大器）应用中，可以通过使用特定的电路配置来实现单端转差分功能。
一种常见的单端转差分电路配置是通过使用一个运放和一些电阻来实现的。
该电路的输入端与运放的非反馈输入端相连，输入信号通过一个电阻与运放的反馈输入端相连。
反馈电阻的另一端与地相连。
这种配置可以使得输入信号在非反馈输入端和反馈输入端之间形成一个差分电压，从而实现单端到差分的转换。
这样的电路配置可以在信号处理中起到很好的抗干扰和增益的作用。
需要注意的是，具体的电路配置和参数设置可能会根据应用需求和具体的运放器件而有所不同。
因此，在实际应用中，应根据具体情况进行设计和调整。
单端转差分运放
单端转差分运放摘要：一、单端转差分运放的原理二、单端转差分运放的优点三、单端转差分运放的适用场景四、如何实现单端转差分运放五、单端转差分运放的应用实例六、总结正文：单端转差分运放是一种在电路设计中常用的技术，主要用于将单端信号转换为差分信号，以提高电路的性能和稳定性。
本文将从单端转差分运放的原理、优点、适用场景、实现方法以及应用实例等方面进行详细介绍。
一、单端转差分运放的原理单端转差分运放的核心思想是通过差分放大器来实现单端信号的放大。
差分放大器是由两个输入端、两个输出端和一个公共接地端组成的放大电路。
当单端信号输入到差分放大器时，其中一个输入端为信号输入端，另一个输入端为共模输入端。
通过差分放大器的放大作用，信号输出端和共模输出端的电压差将得到放大，从而实现单端信号到差分信号的转换。
二、单端转差分运放的优点1.抗干扰能力强：差分信号传输具有抗共模干扰的特性，能够有效抑制外部干扰信号，提高电路的稳定性。
2.放大倍数可调：通过调整差分放大器的放大倍数，可以实现对单端信号的不同程度放大，满足不同应用场景的需求。
3.电路简单：单端转差分运放电路相比其他放大电路，具有较简单的结构，易于实现和调试。
三、单端转差分运放的适用场景1.模拟信号处理：在模拟信号处理领域，单端转差分运放可以用于放大和处理差分信号，提高信号传输质量和系统稳定性。
2.高速数据传输：在高速数据传输系统中，单端转差分运放可以有效抑制共模干扰，保证数据传输的准确性。
3.传感器信号处理：对于传感器输出的微弱信号，单端转差分运放可以将信号放大，提高传感器的灵敏度和精度。
四、如何实现单端转差分运放1.选择合适的差分放大器：根据电路需求，选择合适的差分放大器芯片，如OP07、INA114等。
2.搭建电路：根据差分放大器的datasheet 中的电路原理图，搭建单端转差分运放电路。
3.调试与优化：通过调整电阻、电容等元器件的参数，实现电路的调试和优化。
常用单端到差分转换电路
常⽤单端到差分转换电路1、可采⽤AD8138来实现单端到差分的转换电路采⽤的是AD公司的AD8138，该放⼤器具有较宽的模拟带宽(320MHz，⼀3dB，增益1)，⽽且可以实现将单端输⼊变成差分输出的功能。
此项功能在现代⾼速模数变换电路中⾮常有⽤，因为⼏乎所有的⾼速A／D芯⽚都要求模拟信号为差分输⼊，虽然部分芯⽚的⼿册中提到对于单端输⼊信号也可使⽤，但这样⼀来会使A／D转换结果的⼆次谐波增⼤，降低信噪⽐(SNR)。
AD8138很好的解决了这个问题，⽤户可以很容易的将单端信号转换成差分输出⽽不必使⽤变压器，并且它的输⼊阻抗⾼达6MQ，可以直接与输⼊信号相连⽽省略隔离放⼤器，⼤⼤精简了电路结构。
相对于运算放⼤器，AD8138在差分信号处理⽅⾯取得了重⼤进步。
AD8138可以⽤作单端⾄差分放⼤器或差分⾄差分放⼤器。
它像运算放⼤器⼀样易于使⽤，并且⼤⼤简化了差分信号放⼤与驱动。
该器件采⽤ADI公司的专有XFCB双极性⼯艺制造，-3 dB带宽为320 MHz，提供差分信号，谐波失真在现有差分放⼤器中最低。
AD8138具有独特的内部反馈特性，可以提供输出增益和相位匹配平衡，从⽽抑制偶数阶谐波。
其典型应⽤电路接法如下图所⽰：2、采⽤AD8042实现⼀⽚AD8042（内部为两个运放）即可实现单端到差分电路的转换，其参数详见datasheet，具体接法见下图：⾼速 DAC，⽐如模拟器件(Analog Devices)公司的 AD9776/78/79 TxDAC 系列，能提供差分输出，但对于低端交流电应⽤或⾼精度电平设置应⽤，配备差分转换电路的单端电流输出 DAC 提供了⼀种新颖的⽅法来⽣成差分波形控制功能。
图 1 中的基本电路组合了电流输出 DAC（即 IC1，如 8 位AD5424 DAC）和⼀个单端⾄差分运算放⼤级IC2、IC3A、IC3B——来产⽣要求的输出。
对于双电源应⽤，可选择 DAC 的单极⼯作模式来达到 DAC 的最优性能。
单端输入至差分输出转换电路参考设计电路图精选文档
单端输入至差分输出转换电路参考设计电路图
精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
描述
此 TI 精密验证设计为特定差动输出电路的单端输入提供了原理、组件选择、仿真、PCB 设计和测量细节，其中的差动输出电路可将 + 至 + 的单端输入转换为+ 单电源上的±差动输出。
输出范围经特别限定以使其线性度最大化。
此电路包括 2 个放大器。
一个放大器充当缓冲器，创建电压 Vout+。
第二个放大器使输入反向并增加基准电压以产生 Vout-。
Vout+ 和 Vout- 的范围均为至。
电压差Vdiff 是 Vout+ 与 Vout- 之间的差值。
这将使差动输出电压范围 +。
特性
100kHz 小信号带宽
低功耗：100mA 电流消耗
±% FSR Vdiff 未校准误差
±% FSR Vdiff 校准误差
在 + Vcm 时将 - 输入转换为±输出
原理图/方框图。
单端到差分转换电路
单端到差分转换电路单端到差分转换电路是一种常见的电路设计，它在许多应用中起到非常重要的作用。
本文将就单端到差分转换电路的原理、设计和应用进行详细介绍。
差分信号是指两个信号之间的差值，而单端信号则是指相对于某个参考点的信号。
单端信号通过单端到差分转换电路可以转换为差分信号，这在一些特定的应用中非常有用。
单端到差分转换电路的原理非常简单。
它由一个差动放大器和一个单端输入信号组成。
单端输入信号通过差动放大器的一个输入端输入，而另一个输入端则连接到一个参考电压。
差动放大器将单端输入信号与参考电压的差值放大，并输出为差分信号。
在设计单端到差分转换电路时，需要考虑一些因素。
首先，需要确定差动放大器的增益，以及参考电压的选择。
增益的选择要根据具体的应用需求来确定，参考电压的选择则要保证单端输入信号能够被放大器正确地处理。
其次，还需要考虑电路的抗干扰能力和带宽要求。
在实际应用中，差分信号往往更能抵抗噪声和干扰，因此单端到差分转换电路的设计要尽可能考虑到这些因素。
单端到差分转换电路在许多应用中都有广泛的应用。
例如，在音频信号处理中，单端到差分转换电路可以将单声道信号转换为立体声信号，从而实现更好的音效效果。
在通信系统中，单端到差分转换电路可以将单端信号转换为差分信号后进行传输，以提高抗干扰能力和传输距离。
此外，单端到差分转换电路还可以在模拟信号处理、传感器接口等领域发挥重要作用。
需要注意的是，在设计和应用单端到差分转换电路时，还需要注意一些问题。
首先，要保证差动放大器的输入阻抗与单端信号源的输出阻抗匹配，以避免信号失真。
其次，要合理选择差动放大器的供电电压，以确保其工作在正常范围内。
此外，还需要注意电路的布局和排线，以减小干扰和噪声的影响。
单端到差分转换电路是一种常见且重要的电路设计。
它可以将单端信号转换为差分信号，并在许多应用中发挥重要作用。
设计和应用单端到差分转换电路时，需要考虑一些关键因素，并注意一些问题。
运放 单端转差分
运放（Operational Amplifier）：单端转差分1. 什么是运放运放是一种电子器件，用于放大和处理电信号。
它是一种差分放大器，具有非常高的增益和输入阻抗，可以将微弱的信号放大到可测量或可操作的范围。
运放通常由集成电路实现，具有非常广泛的应用领域，包括放大器、滤波器、比较器、振荡器等。
2. 单端转差分单端转差分是一种常见的运放电路配置，用于将单端输入信号转换为差分输出信号。
在单端转差分电路中，运放的一个输入端连接到信号源，另一个输入端连接到地，输出端连接到负载。
这种配置可以将单端信号转换为差分信号，差分信号可以更好地抵抗噪声干扰，并提高信号的传输质量。
3. 单端转差分电路示意图下图是一个常见的单端转差分电路示意图：+Vcc|R1|Vin ----> +--|+|--- Vout| A|-|-|| -R2|-Vcc在这个电路中，Vin是输入信号，Vout是输出信号，R1和R2是电阻，A是运放的放大倍数。
运放的电源连接在+Vcc和-Vcc上。
4. 单端转差分原理单端转差分电路的原理是通过运放的放大作用将输入信号放大，并通过负反馈的方式将差模信号放大到输出端。
具体来说，当输入信号Vin施加在运放的非反相输入端时，运放会将这个信号放大到输出端。
同时，通过负反馈的作用，运放会将输出信号的一部分通过R2反馈到运放的反相输入端，从而抵消掉噪声和干扰。
这样，输出信号就是输入信号的差分放大。
5. 单端转差分的优点单端转差分电路具有以下几个优点：•抗噪声干扰能力强：差分信号可以抵消掉共模噪声，提高信号的抗干扰能力。
•增益可调：通过改变电阻R1和R2的值，可以调整运放的放大倍数，满足不同应用的需求。
•输入阻抗高：运放的输入阻抗非常高，对输入信号的影响很小。
•输出阻抗低：运放的输出阻抗非常低，可以驱动各种负载。
6. 单端转差分的应用单端转差分电路在实际应用中非常广泛，以下是几个常见的应用示例：•差分放大器：将微弱的差分信号放大到可测量或可操作的范围。
用于工业级信号的精密单电源差分ADC驱动器 (CN0180)
用于工业级信号的精密单电源差分ADC驱动器 (CN0180)电路功能与优势标准单端工业信号电平（±5 V、±10 V或0 V至+10 V）与现代高性能16位或18位单电源SAR型ADC的差分输入范围并不直接兼容，需要使用适当的接口驱动电路对工业信号进行衰减、电平转换和差分转换，使其具有与ADC输入要求相匹配的正确幅度和共模电压。
虽然可以利用电阻网络和双通道运放来设计适当的接口电路，但电阻的比率匹配误差和放大器之间的误差会形成最终输出端的误差。
特别是在低功耗水平上，实现所需的输出相位匹配和建立时间可能非常困难。
图1所示电路采用差分放大器 AD8475 执行衰减、电平转换和差分转换，无需任何外部元件。
其交流和直流性能兼容18位、1 MSPSAD7982 PulSAR® ADC以及该系列的其它16/18位产品，采样速率可高达4 MSPS。
AD8475是一款全差分衰减放大器，集成精密薄膜增益设置电阻，可提供精密衰减（0.4×或0.8×）、共模电平转换、单端差分转换及输入过压保护等功能。
采用5 V单电源供电时，其功耗仅为15 mW。
18位、1 MSPS AD7982的功耗仅为7 mW，比竞争产品低30倍。
该组合的总功耗仅为22 mW。
图1. 单端转差分ADC驱动器（原理示意图：未显示去耦和所有连接） 电路描述采用5 V单电源供电时，衰减放大器AD8475和18位差分ADC AD7982可以在高精度模拟前端系统中用于处理大电压信号。
AD8475通过其集成的精密调整电阻，将输入信号衰减0.4倍。
采用5 V单电源时，它支持高达25 V峰峰值的电压。
在低频时，差分轨到轨输出仅需50 mV的裕量。
AD8475可以由真差分输入驱动，或者由单端输入驱动并提供单端差分转换，如图1所示。
AD8475与ADC之间的RC网络构成一个单极点滤波器，可降低不良混叠效应和高频噪声。
该滤波器的共模带宽为29.5 MHz（20 Ω、270 pF），差分带宽为3.1 MHz（40 Ω、1.3 nF）。
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【电路精选】单端至差分驱动器电路分析
模数转换器即A/D 转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号
转变为数字信号的电子元件。
通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。
本文主要给大家介绍单端至差分驱动器电路分析。
由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。
故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。
而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。
LTC2387-18 转换器电路LTC2387-18 是一款具有差分输入的15Msps、
高度线性、低噪声SAR 转换器。
该ADC 兼具卓越的线性和宽动态范围，因而成为了高速成像和仪表应用的理想选择。
无延迟操作提供了一种面向高速控制环路应用的独特解决方案。
高输入频率下的非常低失真可实现需要宽动态范围和大信号带宽的通信应用。
在大多数场合中，通过采用一个差分输入、差分输出放大器驱动ADC 输入来优化性能。
在仅可提供一个单端信号的场合中，需要采用高性能运放以把一个单端信号转换为一个适用于LTC2387-18 的差分信号。
在上面的电路中，使用了两个运放，一个用于同相通路，另一个用于反相通路。
同相运放是一个电压跟随器，它的前面是一个RC 低通滤波器。
该滤波器可阻止非常高频率信号到达LT6201，它能够在几十MHz 的频率下运作。
反相运放由一个相同的网络驱动。
为了使信号反相，R5 和R7 设定为590Ω。
这些电阻值反映了运放输出电流、输入失调电流和噪声产生量
之间的折衷。
选定的电阻值加上4V 峰至峰输出电压摆幅导致从运放输出吸收。