Verstärker Pufferverstärker verleiht Datenerfassungs-Systemen zehnfache Bandbreite

Von Kristin Rinortner

Der integrierte Pufferverstärker BUF802 offeriert eine Bandbreite bis 3 GHz und das ohne ASIC. Auch das Front-End-Design ist einfach gestaltet. Zielmarkt sind Anwendungen in der Prüf- und Messtechnik.

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Pufferverstärker: Durch den Verzicht auf kundenspezifische ASICs und das einfachere Front-End-Design lässt sich die Entwicklungszeit von Prüf- und Messapplikationen um Monate verkürzen.
Pufferverstärker: Durch den Verzicht auf kundenspezifische ASICs und das einfachere Front-End-Design lässt sich die Entwicklungszeit von Prüf- und Messapplikationen um Monate verkürzen.
(Bild: TI)

Texas Instruments hat mit dem BUF802 den eigenen Angaben zufolge branchenweit breitbandigsten Pufferverstärker mit hoher Eingangsimpedanz (Hi-Z) auf den Markt gebracht. Der Chip deckt Frequenzen bis 3 GHz ab und zielt auf Messtechnik-Anwendungen. Hier soll er laut Unternehmen die Entwicklungszeit von Prüf- und Messapplikationen um Monate verkürzen, da keine kundenspezifischen ASICs mehr notwendig sind und das Front End vereinfacht wird.

Bandbreiten bis 3 GHz ließen sich bisher nur mithilfe von ASICs erzielen. Die Alternativen mit zahlreichen diskreten Bauelementen wie Feldeffekt-Transistoren, Schutzdioden und Transistoren erreichten diese Bandbreite bisher nicht.

Mit dem Pufferverstärker BUF802 steht nun eine Single-Chip-Alternative zu ASIC-Implementierungen oder Verstärkern mit FET-Eingang zur Verfügung. Indem die diskreten Bauelemente in den Chip integriert wurden, bietet der Chip die zehnfache Bandbreite im Vergleich zu Verstärkern mit FET-Eingang. Das entspreche der Leistungsfähigkeit kundenspezifischer ASICs, teilte das Unternehmen mit.

Die größere Bandbreite und die höhere Anstiegsgeschwindigkeit (7000 V/µs) des Pufferverstärkers ermöglichen höhere Datenraten und eine geringe Einschwingzeit am Eingang. Der größere Durchsatz lässt sich unter anderem für genauere Messungen von HF-Signalen in der Prüf- und Messtechnik nutzen, wie in Oszilloskopen, aktiven Tastköpfen und HF-Datenerfassungssystemen.

Front-End-Designs bei gleichen Materialkosten von 100 MHz bis 3 GHz skalierbar

Der Chip ist laut Hersteller der erste Puffer der Industrie, mit dem der Ruhestrom an verschiedene Bandbreiten und Signalhübe angepasst werden kann– von 100 MHz bis 3 GHz bei 1 VP-P bis hin zu 2 GHz bei 2 VP-P. Damit lassen sich Front Ends an unterschiedliche Anwendungen zur Datenerfassung anpassen.

Bild 1: Indem der Ausgang des Präzisionsverstärkers mit dem Hilfsstromkreis verbunden wird, entsteht eine zusammengesetzte Schleife, während gleichzeitig Nieder- und Hochfrequenzpfad isoliert sind. Durch die Isolation der verschiedenen Frequenzen wird ein höherer Übergangsfrequenzbereich geschaffen. Die nieder- und hochfrequenten Signalpfade werden am OUT-Pin wieder reproduziert.
Bild 1: Indem der Ausgang des Präzisionsverstärkers mit dem Hilfsstromkreis verbunden wird, entsteht eine zusammengesetzte Schleife, während gleichzeitig Nieder- und Hochfrequenzpfad isoliert sind. Durch die Isolation der verschiedenen Frequenzen wird ein höherer Übergangsfrequenzbereich geschaffen. Die nieder- und hochfrequenten Signalpfade werden am OUT-Pin wieder reproduziert.
(Bild: TI)

Durch integrierte Funktions-Modi lässt sich der BUF802 nicht nur als eigenständiger Puffer, sondern auch in einer zusammengesetzten Schleife mit einem Präzisionsverstärker wie dem OPA140 einsetzen.

Als eigenständiger Puffer liefert der Chip hohe Eingangsimpedanzen und Anstiegsgeschwindigkeiten in Anwendungen, die Offsets bis zu 100 mV tolerieren oder die eine AC-gekoppelte Signalkette enthalten. In einer zusammengesetzten Schleife erzielt der Puffer eine hohe DC-Genauigkeit und eine Bandbreite von 3 GHz für Anwendungen, die eine maximale Offsetdrift von 1 µV/°C erfordern.

Der Pufferverstärker kommt in einem 3 mm x 3 mm großen VQFN-Gehäuse (very thin no-lead) mit 16 Pins und kostet 1,80 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Das Evaluierungsmodul BUF802RGTEVM kann für 25,- US-Dollar erworben werden.

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