•（至少）支持1 VPP旗子暗记，以确保高信噪比。
•支持直流到500MHz的高输入阻抗（高阻态），以防止加载待测器件。
•供应低噪声和低失落真，以保持高旗子暗记保真度。
•供应高直流精度。
战胜这些设计难题的一种方法是建立基于复合环路的方案，使低频和高频旗子暗记链交错，以得到直流精度和较宽的大旗子暗记带宽。
由于支配知足系统哀求的基于复合环路的电路非常繁芜，工程师常日须要设计定制的运用特定集成电路（ASIC）或利用多个分立式元件，如图1所示。这两种方案都存在弊端，包括须要专门的ASIC专业知识，同时还会增加设计繁芜性。这两种方案还须要在性能和本钱方面进行权衡：分立式履行比ASIC本钱低，但不符合性能等级的哀求。
图1：具有精密放大器仿照前真个分立式缓冲器复合环路
本文将磋商与全新BUF802 Hi-Z缓冲器单芯片履行比较，分立式缓冲器复合环路履行存在的设计难题。
分立式缓冲器复合环路架构
图1中Hi-Z AFE的分立式履行利用在复合环路中配置的精密放大器和基于分立式结型场效应晶体管（JFET）的源极跟随器电路。环路将输入旗子暗记分离为低频和高频分量，通过两个不同的电路将两个分量通报到输出（传输功能），并将它们重新组合，呈现为净输出旗子暗记，如图2所示。
图2：分立式复合环路低频和高频路径
低频路径供应了网络转输功能良好的直流精度，而基于JFET源极跟随器的高频路径为网络传输功能供应了较宽的大旗子暗记带宽以及低噪声和低失落真。图2所示电路的一个紧张难题是实现两条路径的顺利交错，以确保平坦的频率相应。两条路径的传输功能中的任何不匹配都将导致网络传输功能频率相应中断，从而损失旗子暗记保真度。
复合环路架构的目标
在直流或低频下，CHF（高频电容器）处于开路状态，电压输出（VOUT）由低频路径中的精密放大器掌握。α和β电阻网络之比可掌握直流或低频增益。
在高频下，由于增益带宽产品的限定，CHF短路和精密放大器会用尽带宽。分立式缓冲器充当JFET源，负-正-负发射极跟随器确定VOUT。在图3中，分立式缓冲器级称为增益(G)，用于确定高频路径增益。
图3：分立式缓冲器复合环路架构
在中频下，由于低频和高频路径可确定输出，因此为了确保平坦的频率相应，请务必对极点和零点的单独增益和交互进行调优。由于具有相同的分量，中频下的增益均衡难以实现，CHF和RHF（高频电阻）将确定低频和高频路径的极点，如图4所示。
图4：分立式缓冲器频率相应
复合环路应具有平坦的频率相应和较高的交叉频率区域，以便降落1/f噪声并实现快速过驱规复。
分立式履行的繁芜性
由于低频路径和高频路径相互依赖（如图5所示），为实现平坦的频率相应，CHF和CF（补偿电容器）的值达到了数十纳法。但这些值致使交叉频率范围从几十赫兹达到几百赫兹，因而限定了旗子暗记链的直流噪声性能。
图5：低频和高频路径的相互依赖
以分立办法履行复合环路的另一难题是精密放大器开环增益的极点以及由RHF和CHF 组成的电阻器-电容器网络的极点会导致低频路径中形成双极点网络，从而导致不稳定。在精密放大器（图3中名为“γ网络”）上履行附加网络可以针对这种不稳定征象供应补偿，但为了实现更平坦的频率相应，还须要进行调优，这就导致在事情范围内建立平坦的频率相应时的繁芜性进一步增加。
利用BUF802履行复合环路
履行分立式复合环路的紧张限定之一是低频和高频路径之间相互依赖，并须要增加γ网络进行补偿，而TI的全新BUF802高阻态缓冲器在器件中内置了赞助路径。将精密放大器的输出连接到赞助路径会形成复合环路，同时可确保低频和高频路径之间相互隔离。隔离不同频率的路径可建立更高交叉频率的区域，并且无需γ网络和补偿电路。低频和高频旗子暗记分量在BUF802内部重新组合，在OUT引脚上重新呈现，如图6所示。
图6：具有内部BUF802的复合环路精密放大器
结语
BUF802等集成式Hi-Z缓冲器有助于办理基于复合环路履行的繁芜难题。BUF802的集成保护功能（如输入/输出钳位）有助于保护旗子暗记链中的后续级，减少过驱规复韶光和输入电容，并提高系统可靠性。
考虑在当下运用处景中利用AFE时，您还必须考虑未来的丈量需求，未来常日须要更高的带宽。BUF802具备的功能和上风可显著提高丈量精度，确保系统设计投资可知足未来测试哀求。
其他资源
•BUF802数据表的第9.1节供应了为实现平坦的频率相应选择分立式元件的详细剖析和打算。
•适用于高速示波器和宽带数字转换器的12.8GSPS仿照前端参考设计解释了复合环路AFE设计中BUF802的性能以及丈量剖析功能。
