AD8309 5MHz至500MHz 、100dB解調(diào)對數(shù)放大器技術(shù)手冊

概述
AD8309是一款基于連續(xù)檢波技術(shù)的500 MHz檢波對數(shù)放大器，適用于蜂窩基站、雷達(dá)及其它無線電收發(fā)器應(yīng)用中的接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)與相位檢測。

該器件提供100 dB動態(tài)范圍，在中間80 dB范圍的精度為±0.4 dB，工作頻率最高可達(dá)500 MHz。對數(shù)輸出與輸入信號的對數(shù)成正比，可在100 dB輸入范圍內(nèi)提供0.4 V至2.5 V直流信號。該器件還提供限幅器輸出，可將輸入信號放大100 dB，并提供穩(wěn)定的限幅輸出，最大相位偏差為±100 ps。這一限幅器輸出對于解調(diào)FSK和PSK調(diào)制信號很有用。

AD8309采用2.7 V至5.5 V直流單電源供電，典型功耗為20 mA，并采用16引腳塑料TSSOP封裝。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD8309 5MHz至500MHz 、100dB解調(diào)對數(shù)放大器技術(shù)手冊.pdf

特性

• 完整的多級對數(shù)-限幅中頻放大器
• 動態(tài)范圍：100 dB –78 dBm至
  +22 dBm (Re 50 O)
• 可編程限幅器增益和輸出電流
  差分輸出至10 mA，2.4 V峰峰值
  總增益：100 dB，帶寬：500 MHz
  恒定相位（典型延遲偏差：680 ps）
• 上電時(shí)間：500 ns，休眠電流：<1 mA
• RSSI縮放不隨溫度和電源電壓而變化：
  斜率：20 mV/dB，截距：–95 dBm
  RSSI線性度：±0.4 dB（至200 MHz）
• 單電源：+2.7 V至+6.5 V，
  電流：16 mA（典型值）
• 全差分輸入，
  RIN = 1kΩ，CIN = 2.5 pF

引腳配置描述

AD8309–典型性能特征

工作原理

AD8309 是一款先進(jìn)的中頻信號處理 IC，用于高性能接收機(jī)，結(jié)合了兩個(gè)關(guān)鍵功能。

首先，它提供高電壓增益和漸進(jìn)壓縮功能，將高動態(tài)范圍的中頻信號轉(zhuǎn)換為方波（即硬限幅）輸出，后續(xù)信號處理可從中恢復(fù)調(diào)制在輸入信號上的頻率和相位信息。為此，輸入?yún)⒖荚肼曤娖奖仨毞浅５?，因?yàn)樗鼪Q定了接收機(jī)的檢測閾值。此外，該放大器的群延遲應(yīng)基本與信號電平無關(guān)，以最小化幅度 - 相位轉(zhuǎn)換的風(fēng)險(xiǎn)。最后，限幅輸出的幅度應(yīng)明確界定且溫度穩(wěn)定，在 AD8309 中，用戶可控制該幅度，甚至可完全關(guān)閉，提供了更大的靈活性。

其次，它提供與輸入信號分貝值成比例的解調(diào)（基帶）輸出，可用于測量信號強(qiáng)度。該輸出通常從接近地電平的值變化到高于地電平幾伏，稱為接收信號強(qiáng)度指示（RSSI）。提供此功能需要使用對數(shù)放大器（log amp）。為使該輸出適用于測量信號強(qiáng)度，其刻度屬性必須得到良好控制，包括以 mV/dB 指定的對數(shù)斜率和通常以放大器輸入等效功率電平指定的截距（盡管對數(shù)放大器本質(zhì)上是電壓響應(yīng)器件），以及對數(shù)定律符合性，即 RSSI 與理想函數(shù)的近似程度。ADI 公司的所有對數(shù)放大器在設(shè)計(jì)時(shí)都密切關(guān)注影響整體功能精度的因素。

在 AD8309 中，這兩個(gè)基本信號處理功能相結(jié)合，提供必要的電壓增益、漸進(jìn)壓縮、硬限幅以及輸入信號對數(shù)幅度的確定（RSSI），這種組合稱為對數(shù)限幅放大器。深入了解該產(chǎn)品的工作原理有助于避免在應(yīng)用中出現(xiàn)許多問題。

對數(shù)放大器基礎(chǔ)

對數(shù)放大器的基本目的是將寬動態(tài)范圍的信號轉(zhuǎn)換為其分貝等效值，因此它主要是一種測量設(shè)備。對數(shù)表示可能會導(dǎo)致一些令人困惑甚至矛盾的情況。例如，在對數(shù)放大器的 RSSI 輸出上添加電壓偏移，等效于在其輸入前增加增益。

當(dāng)所有變量都表示為電壓時(shí)，無論具體結(jié)構(gòu)如何，輸出可表示為：

圖 19 展示了理想對數(shù)放大器的輸入 / 輸出關(guān)系，符合公式（1）。