Rob's web

50/75-Ω-driver

Deze schakeling draait om een bijzonder IC, de OP64. Dit IC is speciaal ontwikkeld voor gebruik in puls- en video-toepassingen. Door een interne kompensatie is de OP64 stabiel bij versterkingen van vijf maal en groter. Doordat de uitgang in staat is 80 mA te leveren, is het mogelijk om het IC direkt signaal te laten leveren aan 150 Ω (een 75-Ω-systeem) bij ±15 V voedingsspanning, zonder dat begrenzing plaats vindt. In figuur 1 is een eenvoudig versterkertrapje getekend dat in een 75-Ω-systeem de signalen wat kan versterken of (als een andere waarde voor R1 wordt genomen) als een impedantie-aanpasser kan fungeren. Met de gegeven verhouding van R2 en R3 is de versterking 5 maal. De bandbreedte is sterk afhankelijk van de print-layout, volgens de opgave van de fabrikant kan de frekwentiekurve bij deze versterking doorlopen tot 20 à 30 MHz.

Fig 1
Figuur 1.

In figuur 2 is een oorzetter getekend waarmee een 75-Ω-systeem aan een 50-Ω-systeem kan worden gekoppeld. De totale versterking bedraagt hier 0,5 dB. Spanningsdeler R4/R5 zorgt voor een uitgangsimpedantie van 50 Ω en verzwakt het door IC1 vijf maal versterkte signaal weer zo ver dat de doorgaande versterking praktisch een is. Tevens zorgt R4 er voor dat de belasting van de OP64 bij een 50-Ω-systeem niet te groot wordt.

Fig 2
Figuur 2.

De OP64 is bijzonder snel; bij een versterking van vijf maal bedraagt de slew-rate bij een opgaande flank circa 135 V/µs en bij een neergaande flank zo'n 120 V/µs. De blok-responsie laat dan echter wel een lichte overshoot zien. Bij grotere versterkingen, bijvoorbeeld 10 maal, is deze praktisch verdwenen.

De uitgangsimpedantie van de OP64 neemt iets toe bij hogere frekwenties, tot ongeveer 20 Ω (bij 10 × versterking). Via een disable-aansluiting (pen 6, aktief laag) kan de uitgangsimpedantie worden verhoogd tot zo'n 2 kΩ. Dit is handig om de stroomopname van het IC te beperken. Normaal konsumeert de OP64 6.. ..6,5 mA, maar in de disable-toestand loopt dat terug tot circa 0,5 mA voor de positieve helft en zo'n 0,12 mA voor de negatieve helft. Volgens de data-sheet is het IC kortsluit-vast gedurende 10 s, dus een beetje oppassen dat er geen langdurige overbelastingen of kortsluitingen ontstaan.

Bij het ontwerpen van een print moet men goed letten op de layout van de massabaan. Zorg er voor dat de stroom door de belasting niet via de ingangsmassa loopt, maar direkt naar een centraal massapunt gaat waar ook de ontkoppelkondensatoren samen komen. Verder is het aan te bevelen een massavlak te gebruiken, dat echter wel op enige afstand van in- en uitgang moet blijven. Tenslotte kan de overshoot bij een 5-×-opzet nog gedempt worden door een kondensator van 3,9 pF parallel aan R2 te schakelen. Dit komt de stabiliteit echter niet ten goede en vermindert bovendien de slew-rate.