摘要：AD8310是AD公司生產(chǎn)的一種高速電壓輸出型對數(shù)放大器。它可對DC到440MHz的頻率縮技術(shù)，其動態(tài)范圍高達(dá)95dB，而誤差僅為±3dB。該器件性能穩(wěn)定且易于使用，外部不需其它重要元件。文中介紹了該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、原理以及應(yīng)用設(shè)計方法。

    關(guān)鍵詞：對數(shù)放大器 增益 斜率 AD8310

1 概述

AD8310是一個高速電壓輸出、解調(diào)頻率范圍為DC～440MHz的對數(shù)放大器，它內(nèi)含六個串聯(lián)的放大器/限幅器，且每個放大器/限幅器的小信號增益均為14.3dB，在900MHz時帶寬為-3dB。它內(nèi)使用了9個檢測器，檢波范圍從-91dBV～+4dBV（我們定義rms為1V的正弦波的幅值為0dB），即±40μV～±2.2V。AD8310的解調(diào)輸出可精確標(biāo)定，其對數(shù)斜率為24mV/dB，截止電壓為-108dBV，并以獨立的供電電壓和獨立的濕度作為標(biāo)定參數(shù)。AD8310采用完全差動輸入，可提供適當(dāng)?shù)妮斎胱杩梗ú捎?kΩ電阻與1pF電容并聯(lián)）。用簡單的網(wǎng)絡(luò)與50Ω的輸入匹配可保證-78dBm～+17dBm的功率靈敏度。100MHz時的對數(shù)線性度的典型值在±0.4dB以內(nèi)，僅稍在于440MHz時的線性度。AD8310沒有最小使用頻率的限制，因而可用于低音頻頻率。在較輕負(fù)載時，輸出電壓的上邊界低于電源電壓200mV；下邊界受到噪音限制，距離負(fù)電源電壓400mV；其斜率和截止點可通過外部阻抗來改變。AD8310允許輸出負(fù)載有較大的變化范圍，并可驅(qū)動高達(dá)100pF的容性負(fù)載。

AD8310集低成本、小體積、低功耗、高精度、高穩(wěn)定性、寬動態(tài)范圍等諸多優(yōu)點于一身，其頻率范圍可從音頻到超高頻。另外，它還具有響應(yīng)時間快、負(fù)載驅(qū)動能力強等特點，可廣泛應(yīng)用于需要衰減信號到分貝級的電路中。AD8310在工業(yè)上的使用濕度范圍為-40℃～+85℃，封裝采用8腳小型SO形式。

AD8310的特性如下：

●為多級解調(diào)的對數(shù)放大器；

●采有電壓輸出，上升時間小于15ns；

●承受大電流的能力為1dBV～+4dBV；

●采用最小2.7V的單端電源電壓；

●具有DC～440MHz的工作范圍和±0.4dB的線性度；

●對數(shù)斜率為25mV/dB，截止電壓為-108dBV；

●具有高度的溫度穩(wěn)定性；

●有完全差動的直流耦合信號通路；

●100μs的上電時間，1μA的休眠電流；

AD8310對數(shù)放大器可用于信號電平以分貝格式的轉(zhuǎn)換、發(fā)射機天線的功耗測量、接收器信號的強度指示、廉價雷達(dá)的聲波定位儀的信號處理網(wǎng)絡(luò)以及頻譜分析等領(lǐng)域。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖1為AD8310的結(jié)構(gòu)框圖。圖中的6個主放大器/限幅器以及與它們相連的全波檢測器用來處理整個動態(tài)范圍低2/3部分的信號，其余信號由位于無源衰減器14.3dB抽頭處的三個頂端檢測器處理。第一級放大器輸出低噪聲的譜密度。以上幾部分的偏置有兩個參考：一個決定它們的增益，另一個決定對數(shù)斜率并穩(wěn)定電源和濕度浮動的帶隙電路。AD8310通過ENBL的COMS兼容電平來置位和復(fù)位。9個檢測器輸出的差動電流模式匯合后被轉(zhuǎn)換成單邊模式（理論標(biāo)定值為2μA/dB），經(jīng)過3kΩ的負(fù)載阻抗后，將其輸出電壓由一高速的4倍增益緩沖放大器放大，最后從VOUT輸出，其斜率為24mV/dB。沒有進(jìn)入緩沖的電壓則允許經(jīng)過一定的函數(shù)關(guān)系調(diào)整后進(jìn)入BFIN，