AD640
rev. c –7–
电路 描述
这 ad640 使用 five 倾泻 限制的 放大器 至 approxi-
mate 一个 logarithmic 回馈 至 一个 输入 信号 的 宽 动态
范围 和 宽 带宽. 这个 类型 的 logarithmic 放大器
有 traditionally 被 聚集 从 一些 小 规模 ics
和 numerous 外部 组件. 这 效能 的 这些
semidiscrete 电路 是 常常 unsatisfactory. 在 particular, 这
logarithmic 斜度 和 intercept (看 fundamentals 的
logarithmic 转换) 是 通常地 不 非常 稳固的
在 这 存在 的 供应 和 温度 变化 甚至 之后
laborious 和 expensive 单独的 校准. 这 ad640
雇用 高 精确 相似物 电路 技巧 至 确保 sta-
bility 的 范围调整 在 宽 变化 在 供应 电压 和 tem-
perature. 激光器 修整, 使用 交流 stimuli 和 运行
情况 类似的 至那些 encountered 在 实践, provides 全部地
校准 logarithmic 转换.
各自 的 这 放大器/limiter stages 在 这 ad640 有 一个 小
信号 电压 增益 的 10 db (
×
3.162) 和 一个 –3 db 带宽 的
350 mhz. 全部地 差别的 直接 连接 是 使用 全部地.
这个 排除 这 许多 interstage 连接 电容 通常地
必需的 在 交流 产品, 和 使简化 低 频率 信号
处理, 为 例子, 在 音频的 和 sonar 系统. 这
ad640 是 将 为 使用 在 demodulating 产品. 各自
平台 包含 一个 探测器 (一个 全部 波 跨导
整流器) 谁的 输出 电流 取决于 在 这 绝对 值 的
它的 输入 电压.
图示 16 是 一个 simplified 图式 的 一个 平台 的 这 ad640.
所有 晶体管 在 这 基本 cell 运作 在 near 零 集电级 至
根基 电压 和 低 偏差 电流, 结果 在 低 水平 的 ther-
mally induced 扭曲量. 这些 arise 当 电源 shifts 从 一个
设置 的 transistors 至 另一 在 大 输入 信号. 迅速
恢复 是 essential 当 一个 小 信号 立即 跟随 一个
大 一个. 这个 低 电源 运作 也 contributes signifi-
cantly 至 这 极好的 长-期 校准 稳固 的 这 ad640.
这 完全 ad640, 显示 在 图示 17, 包含 二 偏差
regulators. 一个 确定 这 小 信号 增益 的 这 放大器
stages; 这 其它 确定 这 logarithmic 斜度. 这些 偏差
regulators 维持 一个 高 程度 的 稳固 在 这 结果
函数 用 compensating 为 可能地 大 uncertainties
在 晶体管 参数, 温度 和 供应 电压. 一个
第三 偏置 块 是 使用 至 准确地 控制 这 logarithmic
intercept.
用 summing 这 信号 在 这 输出 的 这 detectors, 一个 好的
approximation 至 一个 logarithmic 转移 函数 能 是达到.
这 更小的 这 平台 增益, 这 更多 精确 这 approximation,
但是 更多 stages 是 然后 需要 至 覆盖 一个 给 动态
范围. 这 选择 的 10 db 结果 在 一个 theoretical periodic
Q3 Q4 Q5
Q6
Q7
Q8
1.09ma
PTAT
1.09ma
PTAT
R2
85
565
一个
Q2
R1
85
Q1
Q9
log 输出
565
一个
Q10
log com
2.18ma
PTAT
R4
75
R3
75
sig 输出
sig 在
一般
–V
S
图示 16. simplified 图式 的 一个 单独的 ad640 平台
背离 或者 波纹 在 这 转移 函数 的
±
0.15 db 从 这
完美的 回馈 当 这 输入 是 也 一个 直流 电压 或者 一个 正方形的
波. 这
斜度
的 这 转移 函数 是 unaffected 用 这
输入 波形; 不管怎样, 这 intercept 和 波纹 是 波形
依赖(看 效应 的 波形 在 intercept).
这 输入 将 通常地 是 一个 振幅 modulated sinusoidal
运输车. 在 这些 circumstances 这 输出 是 一个 fluctuating 电流 在
两次
这 运输车 频率 (因为 的 这 全部 波 发现)
谁的 平均 值 是 提取 用 一个 外部 低-pass 过滤,
这个 recovers 一个 logarithmic measure 的 这 baseband 信号.
电路 运作
和 涉及 至 图示 16, 这 跨导 一双 q7, q8
和 加载 电阻器 r3 和 r4 表格 一个 限制的 放大器 having 一个
小 信号 增益 的 10 db, 设置 用 这 tail 电流 的 nominally
2.18 毫安 在 27
°
c. 这个 电流 是 basically 均衡的 至 abso-
lute 温度 (ptat) 但是 包含 额外的 电流 至
compensate 为 finite beta 和 接合面 阻抗. 这 限制的
输出 电压 是
±
180 mv 在 27
°
c 和 是 ptat. 发射级 fol-
lowers q1 和 q2 raise 这 输入 阻抗 的 这 平台, 提供
水平的 shifting 至 introduce 集电级 偏差 为 这 增益 平台 和
detectors, 减少 补偿 逐渐变化 用 forming 一个 thermally 保持平衡
四方形 和 q7 和 q8 和 发生 这 探测器 偏置 横过
电阻器 r1 和 r2.
晶体管 q3 通过 q6 表格 这 全部 波 探测器, 谁的
输出 是 缓冲 用 这 cascodes q9 和 q10. 为 零 输入
q3 和 q5 conduct 仅有的 一个 小 数量 (一个 总的 的 关于
32
µ
一个) 的 这 565
µ
一个 tail 电流 有提供的 至 pairs q3–q4 和
q5–q6. 这个 “pedestal” 电流 flows 在 输出 栅地阴地放大器 q9 至
这 log 输出 node (管脚 14). 当 驱动 至 这 顶峰 输出
的 这 preceding 平台, q3 或者 q5 (取决于 在 信号 极性)
conducts lost 的 这 tail 电流, 和 这 输出 rises 至 532
µ
一个.
这 log 输出 电流 有 因此 changed 用 500
µ
一个 作 这
输入 有 changed 从 零 至 它的 最大 值. 自从 这
detectors 是 排列 在 10 db 间隔, 这 输出 增加 用
atn 输出
放大器/limiter
全部-波
探测器
atn lo
atn com
sig +in
sig –in
atn com
COM
27
30
270
atn 在
1k
RG1 RG0
RG2
–V
S
BL1
+V
S
log 输出
log com
sig +out
sig –out
BL2
ITC
20
1
intercept 安置 偏差
19
3
2
4
18
5
6
增益 偏差 调整器
放大器/limiter
全部-波
探测器
放大器/limiter
全部-波
探测器
10dB
放大器/limiter
全部-波
探测器
10dB 10dB
放大器/limiter
全部-波
探测器
17 16 14
13
1k
7
11
10
9
8
12
斜度 偏差 调整器
15
10dB10dB
图示 17. 块 图解 的 这 完全 ad640
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