概述
LTC6563是一款低噪聲四通道跨阻放大器(TIA)，具有600MHz帶寬。LTC6563 TIA具有低噪聲、寬線性范圍和低功耗特性，非常適合采用雪崩光電二極管(APD)和光電二極管(PD)的LIDAR接收器。該放大器具有可選的22.2/16.7/11.1/5.55kΩ跨阻增益 (RT) 和90μ線性輸入電流范圍。它采用具有0.5pF總輸入電容的APD，輸入電流噪聲密度為1.8pA/√ Hz （100MHz時）和3.7pA/√ Hz （600MHz時）。根據(jù)輸出模式，LTC6563采用3.3V電源供電，其功耗在194mW和325mW之間。內(nèi)部4:1 MUX簡化了系統(tǒng)設(shè)計。此外，外部多路復(fù)用能力支持多達64通道的通道擴展，從而節(jié)省空間和功耗。LTC6563具有快速過載恢復(fù)和快速通道切換功能，使其非常適合集成多個APD的LIDAR接收器。內(nèi)置高速差分ADC驅(qū)動器在驅(qū)動100Ω外部差分負(fù)載時擺幅高達2V P-P 。

LTC6563采用3mm × 5mm 24引腳裸露焊盤QFN封裝，帶可潤濕側(cè)翼。
數(shù)據(jù)表：*附件：LTC6563提供輸出復(fù)用的四通道跨阻放大器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 汽車LIDAR接收器
• 工業(yè)LIDAR接收器

特性

• 600MHz–3dB帶寬，具有0.5pF輸入電容
• 100Ω差分負(fù)載下高達2VP-P擺幅的差分輸出
• 提供輸出MUX的內(nèi)置高速ADC驅(qū)動器
• 可選22.2/16.7/11.1/5.55kΩ跨阻增益
• 1.8pA/3.7pA√Hz輸入電流噪聲密度100MHz/600MHz (0.5pF)
• 65nARMS集成折合到輸入端的電流噪聲（600MHz，0.5pF）
• 較大的線性輸入電流范圍：0μA至90μA
• 大瞬態(tài)過載電流>1A峰值
• 快速過載恢復(fù)：2.5ns
• 快速通道切換：10ns
• 功耗：194mW至325mW(3.3V)，隨輸出模式而變化（關(guān)斷時為13mW）
• 輸出多路復(fù)用允許使用多個LTC6563以創(chuàng)建8、12、16…32通道解決方案
• 3mm × 5mm 24引腳QFN封裝，可濕翼
• 通過AECQ-100 1級認(rèn)證

典型應(yīng)用

引腳配置描述

引腳功能

• GND（引腳1、3、18、20，裸露焊盤引腳25） ：負(fù)電源引腳。通常接地。所有GND引腳和裸露焊盤必須連接到相同電壓。裸露焊盤（引腳25）應(yīng)有多個過孔連接到下方接地層，以實現(xiàn)低電感和良好的熱傳遞。
• IN4、IN1、IN2、IN3（引腳2、引腳19、引腳21、引腳24） ：跨阻放大器通道4、1、2、3的輸入引腳。有效通道的輸入電壓范圍為0 V至0.8 V。具體建議見“應(yīng)用信息”部分。
• PWRMD（引腳4） ：電源模式引腳，是一個CMOS輸入引腳，用于控制功耗。PWRMD引腳內(nèi)部有一個208k的上拉電阻連接到(V_{CCI}) ，默認(rèn)值為3.3V。
• (V_{CCI})（引腳5） ：輸入級的正電源引腳。典型值為3.3V。應(yīng)使用一個串聯(lián)鐵氧體磁珠（如MPZ1005A331ETD25 ），并在盡可能靠近器件且在(V_{CCI})與地之間放置680pF和0.1μF的旁路電容。
• OMUX（引腳6） ：輸出復(fù)用引腳，是一個CMOS輸入引腳，用于控制輸出復(fù)用功能。OMUX引腳內(nèi)部有一個208k的上拉電阻連接到(V_{CCI}) ，默認(rèn)值為3.3V。
• CM（引腳7） ：輸出共模參考電壓引腳。該引腳上的電壓設(shè)置輸出共模電壓電平。在3.3V電源下，CM引腳默認(rèn)浮空至0.9V。CM引腳具有16.3kΩ的輸入阻抗。應(yīng)使用至少0.01μF的高品質(zhì)陶瓷電容對CM引腳進行旁路。
• HI（引腳8） ：高端箝位電壓引腳。施加到HI引腳的電壓限制輸出引腳OUT和OUT的高端電壓擺幅。HI電壓還限制兩個輸出引腳相對于(V_{CM})的低端電壓擺幅。在對稱箝位（HI = 2V）情況下，CM引腳電壓為3.3V時，HI引腳將浮空至默認(rèn)的1.8V。HI引腳的輸入阻抗為13.6kΩ。應(yīng)使用至少0.01μF的高品質(zhì)陶瓷電容對HI引腳進行旁路。
• OUT、OUT（引腳9、引腳12） ：差分輸出引腳。對于電壓模式輸出，將OUT連接到TERM，將OUT連接到TERM。使用外部負(fù)載電阻時，使TERM和TERM浮空。
• TERM、TERM（引腳10、引腳11） ：內(nèi)部端接引腳。這些引腳內(nèi)部有50Ω負(fù)載電阻，連接到GND，用于對差分輸出引腳進行端接。
• CHSEL1、CHSEL0（引腳13、引腳15） ：通道選擇引腳，分別為最高有效位（MSB）和最低有效位（LSB） 。這些引腳是CMOS輸入引腳，內(nèi)部有218k的下拉電阻連接到GND。
• (V_{CCO})（引腳14） ：輸出級的正電源引腳。典型值為3.3V。對于單電源工作，(V_{CCO})可連接到(V_{CCI}) 。應(yīng)使用一個串聯(lián)鐵氧體磁珠（如MPZ1005A331ETD25 ），并在盡可能靠近器件且在(V_{CCO})與地之間放置680pF和0.1μF的旁路電容。
• OFFSET（引腳16） ：輸入失調(diào)調(diào)整引腳。該引腳接收電壓輸入，控制每個輸入引腳上的電流源。這些電流源可用于抵消流入檢測器的直流電流。OFFSET引腳內(nèi)部有一個下拉電阻連接到GND。
• TILT（引腳17） ：輸出差分失調(diào)引腳。該引腳上的電壓控制輸出的差分失調(diào)。TILT引腳內(nèi)部有一個22.7k的下拉電阻連接到GND。
• ADJ0、ADJ1（引腳22、引腳23） ：輸出增益和電流調(diào)整引腳，分別為最低有效位（LSB）和最高有效位（MSB） 。這些引腳用于設(shè)置輸出級靜態(tài)電流和電流增益。有關(guān)優(yōu)化ADC接口的信息，請參見“應(yīng)用信息”部分。這些引腳是CMOS輸入引腳，內(nèi)部有218k的下拉電阻連接到GND。

典型性能特征

框圖

應(yīng)用信息

在LTC6563驅(qū)動模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的應(yīng)用中，將跨阻放大器（TIA）輸出與ADC模擬輸入進行匹配非常有用。這實際上消除了對單獨的ADC驅(qū)動器的需求，從而節(jié)省了成本、功耗以及電路板空間和面積。

通過調(diào)節(jié)LTC6563內(nèi)部的CM CTRL可變電阻，使(V_{CMO})（即(V_{OUT})和(overline{V_{OUT}})電壓的平均值，或((V_{OUT} + overline{V_{OUT}})/2) ）與施加到CM的電壓相匹配，可實現(xiàn)CM伺服環(huán)路操作。在以下兩種情況下，該環(huán)路將不起作用：

1. 必須將PWRMD設(shè)置為高電平，以激活CM電路。
2. OUT和(overline{OUT})必須分別與TERM和(overline{TERM})有直流連接。

TERM和(overline{TERM})引腳上的50Ω電阻為CM伺服功能提供電流路徑，并作為LTC6563電流模式輸出的負(fù)載。使用這些內(nèi)部電阻可以輕松驅(qū)動50Ω端接的傳輸線或其他阻抗匹配的負(fù)載。

當(dāng)多個LTC6563使用輸出復(fù)用功能時，如圖6所示的原理圖，應(yīng)僅連接一對TERM和(overline{TERM})引腳到OUT和(overline{OUT}) 。連接了TERM和(overline{TERM})的器件將為復(fù)用器件設(shè)置CM 。

確定CM范圍

使用CM伺服環(huán)路的電壓范圍可以通過歐姆定律輕松計算，因為輸出電路可描述為一對電流源和一個電阻網(wǎng)絡(luò)（見圖8）。OUT和(overline{OUT})電流源提供的電流量由ADJ設(shè)置、輸出引腳的內(nèi)部阻抗以及內(nèi)部和外部電阻網(wǎng)絡(luò)決定。這些因素將確定輸出端可能的直流電壓范圍。

圖8. 驅(qū)動無GND（CM參考）外部負(fù)載的ADC的等效電路