AD8310
–7–
rev. 一个
一般 theory
logarithmic amplifiers 执行 一个 更多 complex 运作 比
那 的 classical 直线的 amplifiers, 和 它们的 电路系统 是 significantly
different. 一个 好的 grasp 的 what log 放大器 做, 和 如何它们 做
它,将 避免 许多 pitfalls 在 它们的 应用. 为 一个 compete
discussion 的 这 theory, 谈及 至 这 ad8307 数据 薄板.
这 essential 目的 的 一个 log 放大 是 不 至 amplify, though
amplification 是 需要 内部, 但是 至 compress 一个 信号 的 宽
动态 范围 至 它的 decibel 相等的. 它 是 因此 一个
度量
设备
. 一个 更好的 期 might 是 “logarithmic 转换器,” 自从
这 函数 是 这 转换 的 一个 信号 从 一个domain 的
描述 至 另一, 通过 一个 准确的 非线性的 transformation:
V
输出
=
V
Y
log (
V
在
/
V
X
) (1)
在哪里
V
输出
是 这 输出 电压,
V
Y
是 called 这 “slope 电压,”
这 logarithm 是 通常地 带去 至 根基-ten (在 这个 情况
V
Y
是
也 这 “volts-每-decade”),
V
在
是 这 输入 电压, 和
V
X
是
called 这 “intercept 电压.” log 放大器 implicitly 需要 二
references, here v
X
和 v
Y
, 这个 决定 这
范围调整
的 这
电路. 这 精度 的 一个 log 放大 不能 是 任何 更好的 比 这
精度 的 它的
范围调整 references
. 在 这 ad8310, 这些 是 provided
用 一个 带宽-间隙 涉及.
V
输出
5V
Y
4V
Y
3V
Y
2V
Y
V
Y
–2V
Y
V
输出
= 0
log v
在
V
变换
更小的 intercept
V
在
= 10
–2
V
X
–40dBc
V
在
= 10
2
V
X
+40dBc
V
在
= 10
4
V
X
+80dBc
V
在
= v
X
0dBc
图示 19. 一般 表格 的 这 logarithmic 函数
当 等式 1, plotted 在 图示 19, 是 fundamentally 准确无误的, 一个
不同的 formula 是 适合的 为 specifying 这 校准
attributes 或者 demodulating log 放大器 像 这 ad8310, 运行
在 rf 产品 和 一个 sine 波 输入:
V
输出
=
V
斜度
(
P
在
–
P
0
) (2)
here,
V
输出
是 这 demodulated 和 filtered baseband (“video”
或者 “rssi”) 输出,
V
斜度
是 这 logarithmic 斜度, now 表示
在 伏特/db(25 mv/db 为 这 ad8310),
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
是
P
0
这 logarithmic intercept, 表示 在 decibels 相关的 至
这 一样 涉及 水平的. 一个 widely 使用 涉及 在 rf 系统
是 decibels 在之上 1 mw 在 50
Ω
, 一个 水平的 的 0 dbm. 便条 那 这
quantity (p
在
–P
0
) 是 just db. 这 logarithmic 函数 disappears
从 这 formula 因为 这 转换 有 already 被 implic-
itly执行 在 stating 这 输入 在 decibels. 这个 是 strictly 一个
concession 至 popular convention: log 放大器 manifestly 做
不
respond 至
电源
(tacitly “power absorbed 在 这 input”), 但是,
相当, 至 输入
电压
. 这 输入 是 specified 在 dbv (decibels
和 遵守 至 1 v rms) 全部地 这个 数据 薄板. 这个 是 更多
准确的, 虽然 安静的 incomplete, 自从 这 信号 波形 是
也 involved. 自从 许多 用户 具体说明
rf 信号 在 条款 的
power—usually 在 dbm/50
Ω
—we 也 使用 这个 convention 在
specifying 这 效能 的 这 ad8310.
progressive 压缩
高-速 高-动态 范围 log 放大器 使用 一个 cascade 的 非-
直线的 amplifier cells 至 发生 这 logarithmic 函数 作 一个
序列 的 相接的 部分, 一个 类型 的 piecewise-直线的 tech-
nique. 这 ad8310 雇用 六 cells 在 它的 主要的 信号 path 各自
having 一个 小-信号 增益 的 14.3 db (
×
5.2) 和 一个 –3 db 带宽-
宽度 的 关于 900 mhz; 这 整体的 增益 是 关于 20,000 (86 db)
和 这 整体的 带宽 的 这 chain 是 一些 500 mhz,结果
在 一个 增益-带宽 产品 (gbw) 的 10,000 ghz, 关于 一个
million 时间 那 的 一个 典型 运算 放大. 这个 非常 高 gbw 是
essential 至 精确 运作 下面 小-信号 情况
和 在 高 发生率. 这 ad8310 exhibits 一个logarithmic
回馈 向下 至 输入 作 小 作 40
µ
v 在 440 mhz.
progressive 压缩 log 放大器 也 提供 一个 baseband
“video” 回馈 或者 它们 接受 一个 rf 输入 和 demodulate
这个 信号 至 开发 一个 输出 那 是 essentially 这 封套
的 这 输入 represented 在 一个 logarithmic 或者 decibel 规模. 这
ad8310 是 这 latter kind. demodulation 是 执行 在 一个
总的 的 nine 探测器 cells, 六 的 这个 是 有关联的 和
这 amplifier stages 和三 是 被动的 detectors 那 receive 一个
progressively-attenuated fraction 的 这 全部 输入. 这 最大
信号 频率 能 是 440 mhz 但是, 自从 所有 这 增益 stages
是 直流-结合, 运作 在 非常 低 发生率 是 可能.
斜度 和 intercept 校准
所有 大而单一的 log 放大器 从 相似物 设备 使用 精确
设计 技巧 至 控制 这 logarithmic 斜度 和 intercept.
这 primary 源 的 这个 校准 是 一个 一双 的 精确电压
references, 那 提供 供应- 和 温度-独立
范围调整. 这 斜度 是设置 至 24 mv/db 用 这 偏差 选择 为 这
探测器 cells 和 这 subsequent 增益 的 这 邮递-探测器 输出
接口. 和 这个 斜度, 这 全部 95 db 动态 范围 能
容易地 是 accommodated 在里面 这 输出 swing capacity 当
运行 从 一个 2.7 v供应. intercept 安置 在 –108 dbv
(–95 dbm re 50
Ω
) 有likewise 被 选择 至 提供 一个输出
集中 在这 有 电压 范围.
准确的 控制 的 这 斜度 和 intercept 结果 在 一个 log 放大
having 稳固的 范围调整 参数, 制造 它 一个 真实 度量
设备 作, 为 例子, 一个 校准 received 信号 力量
指示信号 (rssi). 在 这个 应用, 这 输入 波形 是
invariably sinusoidal. 这 输入 水平的 是 correctly specified 在
dbv. 它 将 alternatively 是 陈述 作 一个 相等的 电源, 在
dbm, 但是 here 我们 必须 步伐 carefully, 自从 它 是 essential 至具体说明
这 阻抗 在 这个 这个 电源 是 presumed 至 是量过的.
在 大多数 rf 实践, 它 是 一般 至 假设 一个 涉及 imped-
ance 的 50
Ω
, 在 这个 0 dbm (1 mw) corresponds 至 一个 sinusoidal
振幅
的 316.2 mv (223.6 mv rms). 不管怎样, 这 电源
metric 是 仅有的 准确无误的 当 这 输入 阻抗 是 lowered 至
50
Ω
, 也 用 一个 末端 电阻 增加 横过 inhi 和
inlo, 或者 用 这 使用 的 一个 narrow-带宽 相一致 网络.
它 不能 是 陈述 too strongly 那 log 放大器 做 不 本质上
respond 至 电源, 但是 至 这
电压
应用 至 它们的 输入. 这
ad8310 presents 一个 名义上的 输入 阻抗 更 高等级的 比
50
Ω
(典型地 1 k
Ω
在 低 发生率). 一个 简单的 输入 相一致
网络 能 非常 改进 这
电源 敏锐的
的 这个
类型 的 log 放大. 这个 增加 这 电压 应用 至 这 在放 和
: 点此下载
