数字控制可变增益放大器AD8370及其应用

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网 关键字:放大器
摘要:AD8370是美国AD公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器,它具有高IP3和低噪声系数以及优良的失真性能和较宽的带宽,可以广泛应用于差分ADC驱动器、IF采样接收器、射频/中频放大中间级、SAW滤波器接口、单端差动转换器中。文章介绍了AD8370的基本原理及应用设计方法。 关键词:AD8370;数字控制;可变增益;放大器 1 概述 AD8370是美国AD(ANALOG DEVICES INC)公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器,它具有高IP3和低噪声系数。由于其具有优良的失真性能和较宽的带宽,所以特别适合作为现代接收器设计中的增益控制器件应用。 图1是AD8370的原理框图。 在宽输入动态范围应用中,AD8370可提供两种输入范围,分别对应于高增益模式和低增益模式。它内部的一个7位衰减器在提供28dB的衰减范围时,分辨率高于2dB,而在22dB的衰减范围时,分辨率高于1dB。AD8370的输入增益选择范围为17dB,可输出低失真的高电平。 AD8370可通过在PWUP引脚上输入合适的逻辑电平来上电或者断电。当关闭电源时,AD8370的消耗电流小于5mA,并可提供优良的输入输出隔离。AD8370采用ADI 高速XFCB方法,因而可在宽带情况下提供高频率和低失真特性,其典型静态电流为78mA。 AD8370可变增益放大采用的是密集的16脚TSSOP封装,工作温度范围为-40℃~+85℃。其主要特点如下: ●差动输入为200Ω; ●差动输出为100Ω; ●噪声系数为7dB(最大增益时); ●频带宽度可从低频到700MHz(-3dB); ●具有40dB的精确增益范围; ●带有串行7位接口; ●可通过管脚编程低、高增益,其中低增益范围为-11~17dB,高增益范围为+6~34dB; ●输入动态范围很宽; ●单电源可低至3V。 AD8370可应用于差动ADC驱动器、IF采样接收器、射频/中频放大中间级、SAW滤波器接口以及单端差动转换等领域。 2 应用设计 2.1 电路的基本连接方法 图2是AD8370的基本接线图。其中,供电电压范围为2.7V~5.5V,但应注意,为管脚VCCO和VC-CI供电时应使用一个0.1μF低感应系数的表面贴陶瓷电容构成的电源退耦电路,而且退耦电容应该尽可能地靠近AD8370。实际上,更有效的退耦方法是给供电电源并联一个100pF电容和一个磁珠。 AD8370主要是针对差动信号电路应用而设计的。由于差动信号设计能改善正常状态的谐波抑制,同时可以提高共模抑制能力,因此,必须使该器件的驱动和负载处于平衡状态,这就要求每个输入或者输出管脚的共模电阻值要平衡。如果使用非平衡电源供电,就会降低该器件的共模抑制比;而如果使用非平衡负载,则会增加谐波失真。总之,即使AD8370在不平衡状态下工作,仍具有比较良好的工作性能,但最优化设计还是尽可能将其处于平衡工作状态。 AD8370是一个性能优良的可变增益放大器,其增益控制传输功能对电压增益呈线性关系。在低增益端,增益斜率较陡,提供的增益控制功能也较粗;而在高增益端,由于dB采用阶梯式减小方式,因此可提供精确的增益调节能力。线性电压增益可以由下式给出: Av=增益码%26;#215;系数%26;#215;1+(前级放大器增益-1)%26;#215;最高有效位 其中,Av是线性增益,增益码指的是数字增益控制字减去最高有效位后的值,系数值为0.055744 V/V,前级放大器增益为7.079458 V/V,最高有效位指的是八位控制字的最高位。 2.2 数字接口 AD8370的数字控制端口采用标准的TTL接口,当LTCH管脚保持低电平时,八位控制字以串行的方式写入,DATA管脚的数据在CLCK信号的每个上升沿读取,图3所示为数字控制接口时序,各个时间参数的典型最小值如表1所列。 表1 串行编程时间参数 参 数 典 型 值 单 位 脉冲宽度(TPW) 10 ns 脉冲时钟周期(TCK) 20 ns 数据建立时间(TDS) 2 ns 数据使能建立时间(TES) 2 ns 数据使能保持时间(TEH) 2 ns 2.3 单端差动转换 AD8370主要用于差动信号接口,但实际上,也可以用来作为单端差动转换,方法简单易行。只要把没用到的输入管脚通过一个电容对地短接即可。图4所示是一种单端差动转换电路的连接图。当使用单电源供电时,即使差动平衡条件不成立,其失真性能和增益精度还是能满足绝大多数应用的要求。 图5 3 AD8370的评估板 利用AD8370的评估板可通过标准的50Ω测试装置来对其作快速测试,其电路原理如图5所示。图中,变压器T1和T2用于将50Ω源阻抗和负载阻抗转换成所要求的输入和输出电平。与该评估板相配套使用的是评估板软件,该软件的主要功能是从计算机给出串行增益控制信号。该评估板通过一条电缆与计算机的并口相连,使用时只要在控制软件中适当地调节滚动条就可以自动地实现AD8370的更新设置。 4 小结 AD8370是美国AD公司推出的一种低成本、数字控制可变增益放大器,本文主要介绍了它的基本原理、电路连接、数字接口、单端差动转换及其评估板的使用方法。由于AD8370具有良好的工作性能,因而在通信、视频传输等领域将得到广泛应用。

关键字:放大器

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/fdq/200703/132.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:低功耗模拟前端电路设计
下一篇:超低噪声宽带运算放大器LMH6624

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
放大器

小广播

独家专题更多

东芝在线展会——芯科技智社会创未来
东芝在线展会——芯科技智社会创未来
2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved