AD8367特性參數(shù)
廣泛模擬變量獲得:?2.5+42.5dB數(shù)據(jù)庫
3dB截止頻率為500mhz。
增加和減少模式。
Linear-in-dB20mV/dB擴(kuò)展
電阻接地參考輸入
名義尋=200Ω
片上,平方律檢測器
單電源操作:2.7V至5.5V。
AD8367原理框圖
AD8367的功能框圖如圖1所示,該芯片主要由可變衰減器、固定增益放大器和律方根檢波器組成。它的輸入級是總衰減量為45dB的可變衰減器,其中包含一個200Ω單端梯形電阻網(wǎng)絡(luò)和一個高斯內(nèi)插器。該電阻網(wǎng)絡(luò)由每級衰減量為5dB的9級衰減網(wǎng)絡(luò)組成,并可由高斯內(nèi)插器選擇衰減因子,每級梯形網(wǎng)絡(luò)以固定的分貝數(shù)衰減輸入信號。當(dāng)衰減量不是5dB的整數(shù)倍時,在控制電壓的作用下,相鄰兩個衰減節(jié)點(diǎn)均會導(dǎo)通,通過離散節(jié)點(diǎn)衰減的加權(quán)平均值來獲得與控制電壓相對應(yīng)的衰減量,并以這種方式獲得平滑、單調(diào)的衰減特性。它在大于40dB的增益控制范圍內(nèi),工作頻率為200MHz時,可提供優(yōu)于±0.5dB的線性誤差,而在400MHz時可提供優(yōu)于±1dB的線性誤差。
緊跟衰減器的是固定增益放大器,該放大器主要用于保證AD8367具有42.5dB的增益和500MHz的帶寬,它實(shí)際上是一個具有100 GHz增益帶寬積的運(yùn)算放大器,因此,當(dāng)其工作在高頻時,仍具有良好的線性度。
AD8367壓控增益放大系統(tǒng)設(shè)計
阻抗匹配
AD8367的輸入輸出特征阻抗均為200歐姆。而要在特征阻抗為50的系統(tǒng)中使用AD8367,必須在輸入輸出端區(qū)加阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。一般的接收機(jī)中頻帶寬都比較窄,采用純感抗和容抗元件最好,這種匹配網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是插入損耗小且駐波小,但是只能針對某一特定頻率做窄帶匹配。圖3為140MHz時的輸入輸出阻抗匹配圖。70MHz和10MHz時的匹配網(wǎng)絡(luò)元件值如圖4。
同時,兩個AD867級聯(lián)在起。中間最好加阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)。
這個網(wǎng)絡(luò)會帶來3Db的衰減,通常用圖5的50歐姆平衡網(wǎng)絡(luò)。
控制電壓范圍
需要注意的是,除了加去耦電容電感,阻抗匹配外,AD8367的增益控制電壓范圍是從0~1V,一種方便的方法是采用數(shù)字電位器,在其使能端加上拉電阻,控制電壓輸出在0~1V。另外,為了保護(hù)放大器,在電壓控制端加三極管控制,用該三極管構(gòu)成一個過載保護(hù)電路,使5弓|腳GAIN電壓的輸入最大不會超出1V,以增強(qiáng)電路穩(wěn)定性。
圖6為兩級放大器級聯(lián)的電路示意圖。
增益控制調(diào)整
若需要的信號增益波動范圍在40db內(nèi),如40~80db,則只用一級電壓控制增益即可。另一個固定增益為40db。這是因?yàn)椋糯笃鞯娜A交調(diào)失真點(diǎn)是固定的,信號幅度越大,則失真的可能性就越大,因此把40db的固定放大器放在后面。前一個作為電壓控制增益放大器。
假如接收機(jī)輸出的信號幅度要求有確定范圍,比如在35dbm~4dbm范圍內(nèi)波動。則可以據(jù)此確定中頻放大的增益范圍,實(shí)驗(yàn)中設(shè)定為40~80db。再由接收的信號電平大小確定增益的轉(zhuǎn)變。下面是實(shí)測得到的數(shù)據(jù):
線性特性與失真
圖7為增益下降模式時,頻率為70MHz的信號的波形圖。(a)為輸入信號圖,(b)為VGAIN=0.5V時一級輸出的信號圖,(c)為增益最大時一級放大后的信號圖。(d)為二級放大后的信號圖。
由圖可看出,VGAIN=0.5V時,一級放大約20倍,VGAIN=0V時,一級放大約40倍,表明增益具有良好的線性度,而二級放大圖均一樣,說明已達(dá)到放大器的飽和點(diǎn)。
我們用接收儀測得的數(shù)值如下:輸入-67dBm,-57dBm,-43dBm時,在同樣的控制電壓VGAN=0V的情況下,一級輸出為-31dBm,-19dBm,-5dBm,二級輸出為5dBm,7dBm,7dBm。一級增益分別36dBm,38dBm,38dBm,表明有放大系統(tǒng)的線性特性很好。而二級輸出基本相同,在7dBm附近,說明7dBm是放大器的輸出飽和點(diǎn)。
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