rev. b
AD8309
–8–
作 一个 consequence 的 这个 高 增益, 甚至 非常 小 amounts 的
热的 噪音 在 这 输入 的 一个 log 放大 将 导致 一个 finite 输出
为 零 输入, 结果 在 这 回馈 线条 curving away 从
这 完美的 (图示 19) 在 小 输入, 对着 一个 fixed baseline.
这个 能 也 是 在之上 或者 在下 这 intercept, 取决于 在
这 设计. 便条 那 这 值 指定 为 这个 intercept 是
invariably 一个
extrapolated
一个: 这 rssi 输出 电压 将 从不
attain 一个 值 的 exactly 零 在 一个 单独的 供应 implementation.
电压 (dbv) 和 电源 (dbm) 回馈
当 等式 1 是 fundamentally 准确无误的, 一个 simpler formula 是
适合的 为 specifying 这 rssi 校准 attributes 的 一个
log 放大 像 这 ad8309, 这个
demodulates
一个 rf 输入. 这
measure 是 输入 电源:
V
输出
=
V
斜度
(
P
在
–
P
0
) (3)
V
输出
是 这 demodulated 和 filtered rssi 输出,
V
斜度
是 这
logarithmic 斜度, 表示 在 伏特/db,
P
在
是 这 输入 电源,
表示 在 decibels 相关的 至 一些 涉及 电源 水平的 和
P
0
是 这 logarithmic intercept, 表示 在 decibels 相关的 至
这 一样 涉及 水平的.
这 大多数 widely 使用 convention 在 rf 系统 是 至 具体说明
电源 在 decibels 在之上 1 mw 在 50
Ω
, 写 dbm. (不管怎样,
那 这 quantity [p
在
– p
0
] 是 simply db). 这 logarithmic
函数 disappears 从 这个 formula 因为 这 转换
有 already 被 implicitly 执行 在 stating 这 输入 在
decibels.
规格 的 log 放大 输入 水平的 在 条款 的 电源 是 strictly
一个 concession 至 popular convention: 它们 做
不
respond 至
电源
(tacitly “power absorbed 在 这 input”), 但是 至 这 输入
电压
. 在 这个 连接, 便条 那 这 输入 阻抗 的 这
ad8309 是 更 高等级的 那 50
Ω
, 准许 这 使用 的 一个 im-
pedance 变压器 在 这 输入 至 raise 这 敏锐的, 用 向上
至 13 db.
这 使用 的 dbv, 定义 作
decibels 和 遵守 至 一个 1 v rms sine
振幅
, 是 更多 准确的, 虽然 这个 是 安静的 不 unambiguous
完全 作 一个 一般
metric, 因为 波形 是 也 involved
在 这 回馈 的 一个 log 放大, 这个, 为 一个 complex 输入 (此类
作 一个 cdma 信号) 将 不 follow 这 rms 值 exactly. 自从
大多数 用户 具体说明
rf 信号 在 条款 的 power—more specifi-
cally, 在 dbm/50
Ω
—we 使用 两个都 dbv 和 dbm 在 specifying
这 效能 的 这 ad8309, 表明 相等的 dbm 水平
为 这 特定的 情况 的 一个 50
Ω
环境.
progressive 压缩
高 速, 高 动态 范围 log 放大器 使用 一个 cascade 的
非线性的 放大器 cells (图示 20) 至 发生 这 logarithmic
函数 从 一个 序列 的 相接的 部分, 一个 类型 的 片-
wise-直线的 技巧. 这个 基本 topology 提供 enormous 增益-
带宽 产品. 为 例子, 这 ad8309 雇用 在 它的
主要的 信号 path 六 cells 各自 having 一个 小-信号 增益 的
12.04 db (
×
4) 和 一个 –3 db 带宽 的 850 mhz, followed 用
一个 最终 limiter 平台 谁的 增益 是 典型地 18 db. 这 整体的
增益 是 因此 100,000 (100 db) 和 这 带宽 至 –10 db
要点 在 这 limiter 输出 是 525 mhz. 这个 非常 高 增益-
带宽 产品 (52,500 ghz) 是 一个 essential prerequisite 至
精确 运作 下面 小 信号 情况 和 在 高
发生率: 等式 (2) reminds 美国 那 这 incremental 增益
减少 迅速 作 v
在
增加. 这 ad8309 exhibits 一个 loga-
rithmic 回馈 在 大多数 的 这 范围 从 这 噪音 floor 的
–91 dbv, 或者 28
µ
v rms, (或者 –78 dbm/50
Ω
) 至 一个 损坏-
限制 顶峰 输入 的 4 v (需要 一个 保持平衡 驱动 在 这
差别的 输入 inhi 和 inlo).
一个
V
X
平台 1 平台 2 平台 n –1 平台 n
V
W
一个 一个 一个
图示 20. cascade 的 非线性的 增益 cells
theory 的 logarithmic 放大器
至 开发 这 theory, 我们 将 第一 考虑 一个 somewhat differ-
ent scheme 至 那 运用 在 这 ad8309, 但是 这个 是 sim-
pler 至 explain, 和 mathematically 更多 straightforward 至
analyze. 这个 approach 是 为基础 在 一个 非线性的 放大器 单位,
这个 我们 将 call 一个 一个/1 cell, having 这 转移 典型的
显示 在 图示 21. 我们 here 使用 lowercase 变量 至 定义
这 local 输入 和 输出 的 这些 cells, reserving uppercase
为
外部
信号.
这 小 信号 增益
∆
V
输出
/
∆
V
在
是 一个, 和 是 maintained 为
输入 向上 至 这 knee 电压 e
K
, 在之上 这个 这
incremental
增益 drops 至 统一体. 这 函数 是 对称的: 这 一样 漏出
在 增益 occurs 为 instantaneous 值 的 v
在
较少 比 –e
K
.
这
大 信号
增益 有 一个 值 的 一个 为 输入 在 这 范围
–E
K
<
V
在
< +e
K
, 但是 falls asymptotically 对着 统一体 为 非常
大 输入.
在 logarithmic 放大器 为基础 在 这个 简单的 函数, 两个都 这
斜度 电压 和 这 intercept 电压 必须 是 traceable 至 这
一个 涉及 电压, e
K
. 因此, 在 这个 基本的 analy-
sis, 这
校准 精度
的 这 log 放大 是 依赖 solely 在
这个 电压. 在 实践, 它 是 可能 至 独立的 这 基本 谈及-
ences 使用 至 决定 v
Y
和 v
X
. 在 这 ad8309, v
Y
是 查出-
能 至 一个 在-碎片 带宽-间隙 涉及, 当 v
X
是 获得 从
这 热的 电压 kt/q 和 后来的 温度-corrected 用 一个
准确的 意思.
let 这 输入 的 一个 n-cell cascade 是 v
在
, 和 这 最终 输出
V
输出
. 为 小 信号, 这 整体的 增益 是 simply 一个
N
. 一个 六-
平台 系统 在 这个 一个 = 5 (14 db) 有 一个 整体的 增益 的
15,625 (84 db). 这 重要 的 一个 非常 高 小-信号 交流
增益 在 implementing 这 logarithmic 函数 有 already 被
指出. 不管怎样, 这个 是 一个 参数 的 仅有的 incidental interest 在
这 设计 的 log 放大器; 更好 emphasis needs 至 是 放置 在
这
非线性的
行为.
斜度 = 一个
斜度 = 1
输出
AE
K
0
E
K
输入
一个/1
图示 21. 这 一个/1 放大器 函数
因此, 相当 比 considering
增益
, 我们 将 analyze 这 整体的
非线性的 行为 的 这 cascade 在 回馈 至 一个 简单的 直流
输入, 相应的 至 这 v
在
的 等式 (1). 为 非常 小
输入, 这 输出 从 这 第一 cell 是 v
1
= av
在
; 从 这
第二, v
2
= 一个
2
V
在
, 和 所以 在, 向上 至 v
N
= 一个
N
V
在
. 在 一个 确实
值 的 v
在
, 这 输入 至 这 nth cell, v
N–1
, 是 exactly equal 至
这 knee 电压 e
K
. 因此, v
输出
= ae
K
和 自从 那里 是 n–1
cells 的 增益 一个 ahead 的 这个 node, 我们 能 计算 那 v
在
=
E
K
/一个
N–1
. 这个 唯一的 要点 corresponds 至 这
lin-log 转变
,
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