¿Es este un buen diseño y disposición de una sonda de alcance diferencial activa?

Esta pregunta es una extensión de la sonda de alcance diferencial Homebrew . Sin embargo, pensé que debería hacer esto una nueva pregunta.

Necesito medir una señal LVDS de 100Mb / s para verificar su integridad. Intentaré conseguir un 'alcance con un ancho de banda de 600MHz, pero necesito una sonda diferencial y no puedo pagar una real. Así que he diseñado una solución usando el amplificador operacional de retroalimentación de corriente THS3201DBVT de 1.8GHz .

Este es mi primer diseño usando un amplificador de retroalimentación actual, y mi primer diseño de ancho de banda alto. Estaría muy agradecido por cualquier comentario (juego de palabras, lo siento).

Agregado: Gracias a The Photon por sugerir eliminar el plano de tierra debajo de los pines de entrada de los OpAmps. Aquí está la capa justo debajo de la capa superior, que muestra los nuevos recortes. Lo mismo se ha hecho a las otras capas también.

Una regla de diseño clásica para los amplificadores operacionales de alta velocidad es eliminar los planos de potencia y tierra debajo de las redes conectadas a los pines de entrada. Encontrará esto como el primer punto en la sección de diseño de PCB de la hoja de datos para su amplificador operacional.

Eso significa, básicamente, eliminar todo el cobre de las capas planas debajo de cualquier cobre que esté conectado a los pines 3 o 4 de sus amplificadores.

Prácticamente, probablemente también signifique mover R1 y R2 más cerca de los pines de entrada para minimizar el tamaño del vacío que cortarás en las capas planas.

Esto tiene varios beneficios:

1. Reduzca la capacitancia de entrada de su circuito.

2. Minimice las ondas en las redes de alimentación y tierra que se acoplan a las entradas de su circuito.

3. Mejore la estabilidad de su circuito porque algunas de esas ondas de potencia / tierra pueden ser causadas por el consumo de corriente variable de la etapa de salida del amplificador, lo que resulta en una retroalimentación no deseada.

Otra preocupación es con sus condensadores de desacoplamiento. Cuando utiliza condensadores de desacoplamiento múltiples, si sus valores son diferentes en más de aproximadamente una década (tiene un factor de 1000 entre 100 pF y 100 nF), puede producir una antirresonancia a alguna frecuencia entre las frecuencias de resonancia de los dos condensadores. . Esto da como resultado una impedancia de fuente de alimentación excepcionalmente alta a la frecuencia antirresonante. Esto ha sido discutido, vagamente, por aquí varias veces recientemente, y también está documentado en un manual de aplicaciones de Murata . Aconsejaría cambiar su condensador de desacoplamiento más pequeño a 10 nF.

No tiene desacoplamiento a granel para el suelo. Conecte el centro del CP1 y CP2 a tierra.

Su señal de entrada está entre 0 y + 3.3V. Por lo tanto, no es necesario el riel -6 V, al menos en este caso. Sin embargo, eso lo haría una investigación más general.

Una resistencia en serie (50 ohmios) es una buena idea. El alcance también debe establecerse para 50 ohmios. El seguimiento de alcance resultante será de 1/2 valor, pero la terminación es crítica para señales de alta velocidad.

También recomendaría una pequeña tapa (10-47pF) en cada una de las resistencias de retroalimentación para mejorar la estabilidad. Esto tendrá un efecto en la respuesta de frecuencia, así que compárelo con lo que planea medir. Use Tina-TI para simular la respuesta.

¿Esto realmente requiere 4 capas?

Me parece que lo único que está usando +/- 6V son los amplificadores operacionales.

Es posible que pueda reducir el costo de manera significativa mediante el uso de una placa de 2 capas, pero podría afectar la integridad de su señal (lo que anula el propósito del diseño).

Espero que alguien intervenga en este punto ...