AD640 120MHz、50dB解調(diào)對數(shù)放大器技術(shù)手冊

概述
AD640是一款完整的單芯片對數(shù)放大器。一個(gè)AD640可提供最高50 dB的動(dòng)態(tài)范圍，工作頻率范圍為DC至120 MHz。兩個(gè)AD640級(jí)聯(lián)時(shí)可提供最高95 dB的動(dòng)態(tài)范圍，但帶寬有所降低。AD640采用連續(xù)檢波方案，可提供與輸入電壓的對數(shù)成正比的輸出電流。它經(jīng)過激光校準(zhǔn)，誤差很小，并可在整個(gè)軍用溫度范圍內(nèi)保持高精度，電源電壓范圍為±4.5 V至±7.5 V。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD640 120MHz、50dB解調(diào)對數(shù)放大器技術(shù)手冊.pdf

AD640內(nèi)置五個(gè)級(jí)聯(lián)的直流耦合放大器/限幅器級(jí)，各級(jí)均具有10 dB的小信號(hào)電壓增益和350 MHz的-3 dB帶寬。各級(jí)均配有相關(guān)的全波檢波器，其輸出電流取決于其輸入電壓的絕對值。五級(jí)輸出相加，以提供按每10倍1 mA (50 μA/dB)的比例調(diào)整的視頻輸出（當(dāng)經(jīng)過低通濾波時(shí)）。片內(nèi)電阻可用來將此輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓，同時(shí)提供多個(gè)轉(zhuǎn)換斜率選項(xiàng)，非常方便。AD640提供+50 dB（折合到輸入端）的平衡信號(hào)輸出，能夠以級(jí)聯(lián)方式工作。

對于±0.75 mV至±200 mV的直流或方波輸入，對數(shù)響應(yīng)經(jīng)過絕對校準(zhǔn)，精度在±l dB以內(nèi)，截距（對數(shù)偏移）為1 mV DC。集成的X10衰減器可提供±7.5 mV至±2 V dc的備選輸入范圍。對于正弦輸入，同樣保證能夠進(jìn)行調(diào)整。

AD640B的額定溫度范圍為-40°C至+85°C工業(yè)溫度范圍；AD640T符合軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD- 883B，額定溫度范圍為-55°C至+125°C軍用溫度范圍。兩款型號(hào)均提供20引腳側(cè)面釬焊陶瓷DIP和無引線片式載體(LCC)兩種封裝。AD640J的額定溫度范圍為0°C至+70°C商用溫度范圍，提供20引腳塑封DIP (N)和PLCC (P)兩種封裝。

這款器件現(xiàn)可提供符合標(biāo)準(zhǔn)軍用圖紙(DESC) 5962-9095501MRA號(hào)和5962-9095501M2A號(hào)的引腳分布。

本產(chǎn)品可提供評估板，訂購型號(hào)為：AD640-EB。

應(yīng)用

• 雷達(dá)、聲納、超聲波和音頻系統(tǒng)
• 工作頻率為DC至120 MHz的精密儀器
• 要求絕對校準(zhǔn)的功率測量
• 寬范圍高精度信號(hào)壓縮
• 分立式和混合式中頻片的替代產(chǎn)品
• 取代多個(gè)分立式對數(shù)放大器IC

特性

• 經(jīng)過完全校準(zhǔn)的完整單芯片系統(tǒng)
• 五級(jí)，各級(jí)均具有10 dB增益、350 MHz帶寬
• 直接耦合的全差分信號(hào)路徑
• 對數(shù)斜率、截距和交流響應(yīng)在整個(gè)軍用溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定
• 以每10倍1 mA的比例調(diào)整的雙極性電流輸出
• 電壓斜率操作（每10倍1 V、100 mV/dB等）
• 低功耗工作，±5 V時(shí)典型功耗為220 mW
• 同時(shí)提供低成本塑料封裝

功能框圖

電路
圖30顯示了一個(gè)使用兩個(gè)ad 640的對數(shù)轉(zhuǎn)換器，可提供至少70 dB的動(dòng)態(tài)范圍，主要受第一級(jí)噪聲限制。在本應(yīng)用中，rf扼流圈(L1)防止直流失調(diào)從第一個(gè)AD640傳輸?shù)降诙€(gè)ad 640。鐵氧體磁芯中的一匝或兩匝通常能滿足30兆赫以上的工作頻率。例如，穿過Fair-Rite 2873002302型磁芯中的兩個(gè)孔的20號(hào)線的完整回路提供5 uH的電感，其在50 MHz下呈現(xiàn)1.57 kQ的阻抗。因此，信號(hào)接口處150ω差分阻抗上的分流效應(yīng)相當(dāng)小。

圖24顯示了單個(gè)器件的基本連接，使用100 2個(gè)負(fù)載電阻。輸出A為負(fù)向電壓，斜率為-100mV/十倍頻程；輸出B為正，斜率為每十倍頻程+100 mV。對于截距絕對校準(zhǔn)至關(guān)重要的應(yīng)用，應(yīng)使用主輸出(fromLOG OUT，引腳14 );然后，LOG COM輸出可以接地。為了評估解調(diào)響應(yīng)，一個(gè)4.7 uF (-20%+80%)陶瓷電容(Erie型RPE117-Z5U-475-K50V)跨接在負(fù)載上，提供一個(gè)時(shí)間常數(shù)約為500 us(320Hz的3 dB轉(zhuǎn)折頻率)的簡單低通輸出濾波器。DVM可用于測量驗(yàn)證試驗(yàn)中的平均輸出。引腳13和14的順從電壓范圍為地電壓以下0.3 V至1 Vbelow +Vs，由于引腳14的電流范圍為零信號(hào)時(shí)的-0.2 mA至完全限制時(shí)的+2.3 mA(直流輸入> 300 mV)，因此輸出絕不會(huì)降至-230 mV以下。另一方面，引腳13的電流輸出范圍為0.2 mA至+2.3 mA，如果需要，可以在此輸出端使用最高2 kS2的負(fù)載電阻；那么斜率將是每十倍頻程2 V。以這種方式使用LOG C? Moutput可在DVM上提供數(shù)字正確的分貝讀數(shù)(+100 mV = +1.00 dB)。