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1 概述 AD8370是美國AD(ANALOG DEVICES INC)公司推出的一種低成本､數(shù)字控制的可變增益放大器,它具有高IP3和低噪聲系數(shù)｡由于其具有優(yōu)良的失真性能和較寬的帶寬,所以特別適合作為現(xiàn)代接收器設(shè)計中的增益控制器件應(yīng)用｡ 圖1是AD8370的原理框圖｡ 在寬輸入動態(tài)范圍應(yīng)用中,AD8370可提供兩種輸入范圍,分別對應(yīng)于高增益模式和低增益模式｡它內(nèi)部的一個7位衰減器在提供28dB的衰減范圍時,分辨率高于2dB,而在22dB的衰減范圍時,分辨率高于1dB｡AD8370的輸入增益選擇范圍為17dB,可輸出低失真的高電平｡ AD8370可通過在PWUP引腳上輸入合適的邏輯電平來上電或者斷電｡當關(guān)閉電源時,AD8370的消耗電流小于5mA,并可提供優(yōu)良的輸入輸出隔離｡AD8370采用ADI 高速XFCB方法,因而可在寬帶情況下提供高頻率和低失真特性,其典型靜態(tài)電流為78mA｡ AD8370可變增益放大采用的是密集的16腳TSSOP封裝,工作溫度范圍為-40℃~+85℃｡其主要特點如下: ●差動輸入為200Ω; ●差動輸出為100Ω; ●噪聲系數(shù)為7dB(最大增益時); ●頻帶寬度可從低頻到700MHz(-3dB); ●具有40dB的精確增益范圍; ●帶有串行7位接口; ●可通過管腳編程低､高增益,其中低增益范圍為-11~17dB,高增益范圍為+6~34dB; ●輸入動態(tài)范圍很寬; ●單電源可低至3V｡ AD8370可應(yīng)用于差動ADC驅(qū)動器､IF采樣接收器､射頻/中頻放大中間級､SAW濾波器接口以及單端差動轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域｡ 2 應(yīng)用設(shè)計 2.1 電路的基本連接方法 圖2是AD8370的基本接線圖｡其中,供電電壓范圍為2.7V~5.5V,但應(yīng)注意,為管腳VCCO和VC-CI供電時應(yīng)使用一個0.1μF低感應(yīng)系數(shù)的表面貼陶瓷電容構(gòu)成的電源退耦電路,而且退耦電容應(yīng)該盡可能地靠近AD8370｡實際上,更有效的退耦方法是給供電電源并聯(lián)一個100pF電容和一個磁珠｡ AD8370主要是針對差動信號電路應(yīng)用而設(shè)計的｡由于差動信號設(shè)計能改善正常狀態(tài)的諧波抑制,同時可以提高共模抑制能力,因此,必須使該器件的驅(qū)動和負載處于平衡狀態(tài),這就要求每個輸入或者輸出管腳的共模電阻值要平衡｡如果使用非平衡電源供電,就會降低該器件的共模抑制比;而如果使用非平衡負載,則會增加諧波失真｡總之,即使AD8370在不平衡狀態(tài)下工作,仍具有比較良好的工作性能,但最優(yōu)化設(shè)計還是盡可能將其處于平衡工作狀態(tài)｡ AD8370是一個性能優(yōu)良的可變增益放大器,其增益控制傳輸功能對電壓增益呈線性關(guān)系｡在低增益端,增益斜率較陡,提供的增益控制功能也較粗;而在高增益端,由于dB采用階梯式減小方式,因此可提供精確的增益調(diào)節(jié)能力｡線性電壓增益可以由下式給出: Av=增益碼%26;#215;系數(shù)%26;#215;?1+(前級放大器增益-1)%26;#215;最高有效位 其中,Av是線性增益,增益碼指的是數(shù)字增益控制字減去最高有效位后的值,系數(shù)值為0.055744 V/V,前級放大器增益為7.079458 V/V,最高有效位指的是八位控制字的最高位｡ 2.2 數(shù)字接口 AD8370的數(shù)字控制端口采用標準的TTL接口,當LTCH管腳保持低電平時,八位控制字以串行的方式寫入,DATA管腳的數(shù)據(jù)在CLCK信號的每個上升沿讀取,圖3所示為數(shù)字控制接口時序,各個時間參數(shù)的典型最小值如表1所列｡ 表1 串行編程時間參數(shù) 參 數(shù) 典 型 值 單 位 脈沖寬度(TPW) 10 ns 脈沖時鐘周期(TCK) 20 ns 數(shù)據(jù)建立時間(TDS) 2 ns 數(shù)據(jù)使能建立時間(TES) 2 ns 數(shù)據(jù)使能保持時間(TEH) 2 ns 2.3 單端差動轉(zhuǎn)換 AD8370主要用于差動信號接口,但實際上,也可以用來作為單端差動轉(zhuǎn)換,方法簡單易行｡只要把沒用到的輸入管腳通過一個電容對地短接即可｡圖4所示是一種單端差動轉(zhuǎn)換電路的連接圖｡當使用單電源供電時,即使差動平衡條件不成立,其失真性能和增益精度還是能滿足絕大多數(shù)應(yīng)用的要求｡ 圖5 3 AD8370的評估板 利用AD8370的評估板可通過標準的50Ω測試裝置來對其作快速測試,其電路原理如圖5所示｡圖中,變壓器T1和T2用于將50Ω源阻抗和負載阻抗轉(zhuǎn)換成所要求的輸入和輸出電平｡與該評估板相配套使用的是評估板軟件,該軟件的主要功能是從計算機給出串行增益控制信號｡該評估板通過一條電纜與計算機的并口相連,使用時只要在控制軟件中適當?shù)卣{(diào)節(jié)滾動條就可以自動地實現(xiàn)AD8370的更新設(shè)置｡ 4 小結(jié) AD8370是美國AD公司推出的一種低成本､數(shù)字控制可變增益放大器,本文主要介紹了它的基本原理､電路連接､數(shù)字接口､單端差動轉(zhuǎn)換及其評估板的使用方法｡由于AD8370具有良好的工作性能,因而在通信､視頻傳輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用｡ |
