ad600/ad602
rev. 一个
–4–
theory 的 运作
这 ad600 和 ad602 有 这 一样 一般 设计 和 fea-
tures. 它们 comprise 二 fixed 增益 放大器, 各自 preceded
用 一个 电压-控制 attenuator 的 0 db 至 42.14 db 和 在-
依赖 控制 接口, 各自 having 一个 范围调整 因素 的
32 db 每 volt. 这 增益 的 各自 放大器 在 这 ad600 是 激光器
修整 至 41.07 db (x113), 因此 供应 一个 控制 范围 的
–1.07 db 至 41.07 db (0 db 至 40 db 和 overlap), 当 这
ad602 放大器 有 一个 增益 的 31.07 db (x35.8) 和 提供
一个 整体的 增益 的 –11.07 db 至 31.07 db (–10 db 至 30 db 和
overlap).
这 有利因素 的 这个 topology 是 那 这 放大器 能 使用
负的 反馈 至 增加 这 精度 的 它的 增益; 也, 自从
这 放大器 从不 有 至 handle 大 信号 在 它的 输入, 这
扭曲量 能 是 非常 低. 一个 更远 特性 的 这个 approach 是
那 这 小-信号 增益 和 阶段 回馈, 和 因此 这
脉冲波 回馈, 是 essentially 独立 的 增益.
这 下列的 discussion describes 这 ad600. 图示 1 是 一个
simplified 图式 的 一个 频道. 这 输入 attenuator 是 一个
七-部分 r-2r ladder 网络, 使用 untrimmed 电阻器
的 nominally r = 62.5
Ω
, 这个 结果 在 一个 典型的 resis-
tance 的 125
Ω
±
20%. 一个 调往 电阻 是 包含 在 这 输入
和 激光器 修整 至 establish 一个 更多 精确的 输入 阻抗 的
100
Ω
±
2%, 这个 确保 精确 运作 (增益 和 hp
corner 频率) 当 使用 在 conjunction 和 外部 resis-
tors 或者 电容.
增益 控制
接口
V
G
RF1
20
Ω
精确 被动的
输入 attenuator
fixed 增益
放大器
RF2
2.24k
Ω
(ad600)
694
Ω
(ad602)
A1OP
A1CM
C1HI
C1LO
范围调整
涉及
GATING
接口
GAT1
41.07db (ad600)
31.07db (ad602)
500
Ω
62.5
Ω
0dB –6.02db –12.04db –18.06db –22.08db –30.1db –36.12db –42.14db
r – 2r ladder 网络
A1HI
A1LO
图示 1. simplified 块 图解 的 单独的 频道 的
这 ad600 和 ad602
这 名义上的 最大 信号 在 输入 a1hi 是 1 v rms (
±
1.4 v
顶峰) 当 使用 这 推荐
±
5 v 供应, 虽然
运作 至
±
2 v 顶峰 是 容许的 和 一些 增加 在 hf
扭曲量 和 feedthrough. 各自 attenuator 是 提供 和 一个
独立的 信号 “lo” 连接, 为 使用 在 rejecting 一般-
模式, 这 电压 在 输入 和 输出 grounds. 电路系统
是 包含 至 提供 拒绝 的 向上 至
±
100 mv.
这 信号 应用 在 这 输入 的 这 ladder 网络 是 attenu-
ated 用 6.02 db 用 各自 部分; 因此, 这 attenuation 至 各自 的
这 taps 是 progressively 0, 6.02, 12.04, 18.06, 24.08, 30.1, 36.12
和 42.14 db. 一个 唯一的 电路 技巧 是 运用 至 inter-
polate 在 这些 tap 点, 表明 用 这 “slider” 在 图-
ure 1, 供应 持续的 attenuation 从 0 db 至 42.14 db.
它 将 帮助, 在 understanding 这 ad600, 至 think 在 条款 的 一个
机械的 意思 为 移动的 这个 slider 从 left 至 正确的; 在
事实, 它 是 电压 控制. 这 详细信息 的 这 控制 接口
是 discussed 后来的. 便条 那 这 增益 是 在 所有 时间 exactly de-
termined, 和 一个 直线的 decibel relationship 是 automatically guar-
anteed 在 这 增益 和 这 控制 参数 这个
确定 这 位置 的 这 slider. 在 实践, 这 增益 devi-
ates 从 这 完美的 law, 用 关于
±
0.2 db 顶峰 (看, 为 ex-
ample, 图示 6).
便条 那 这 信号 输入 是 不 全部地 差别的: a1lo 和
a1cm (为 ch1) 和 a2lo 和 a2cm (为 ch2) 提供
独立的 进入 至 这 输入 和 输出 grounds. 这个 recog-
nizes 这 实际的 事实 那 甚至 当 使用 一个 地面 平面,
小 differences 将 arise 在 这 电压 在 这些 nodes. 它 是
重要的 那 a1lo 和 a2lo 是 连接 直接地 至 这
输入 地面(s); 重大的 阻抗 在 这些 连接 将
减少 这 增益 精度. a1cm 和 a2cm 应当 是 con-
nected 至 这 加载 地面(s).
噪音 效能
一个 重要的 reason 为 使用 这个 approach 是 这 更好的
噪音 效能 那 能 是 达到. 这 名义上的 阻抗
seen 在 这 inner tap 点 的 这 attenuator 是 41.7
Ω
(一个
第三 的 125
Ω
), 这个 exhibits 一个 johnson 噪音 谱的 密度
(nsd) 的 0.84 nv/
√
Hz
(那 是,
√
4kTR
) 在 27
°
c, 这个 是 一个
大 fraction 的 这 总的 输入 噪音. 这 第一 平台 的 这 am-
plifier contributes 一个 更远 1.12 nv/
√
Hz
, 为 一个 总的 输入 噪音
的 1.4 nv/
√
Hz
.
这 噪音 在 这 0 db tap 取决于 在 whether 这 输入 是
短的-短路 或者 打开-短路: 当 短接, 这 最小
nsd 的 1.12 nv/
√
Hz
是 达到; 当 打开, 这 阻抗 的
100
Ω
在 这 第一 tap 发生 1.29 nv/
√
Hz
, 所以 这 噪音 在-
creases 至 一个 总的 的 1.71 nv/
√
Hz
. (这个 last 计算 将
是 重要的 如果 这 ad600 是 preceded, 为 例子, 用 一个
900
Ω
电阻 至 准许 运作 从 输入 向上 至
±
10 v rms.
不管怎样, 在 大多数 具体情况 这 低 阻抗 的 这 源 将
限制 这 最大 噪音 阻抗.)
它 将 是 apparent 从 这 foregoing 那 它 是 essential 至 使用 一个
低 阻抗 在 这 设计 的 这 ladder 网络 至 达到 低
噪音. 在 一些 产品 这个 将 是 inconvenient, 需要
这 使用 的 一个 外部 缓存区 或者 前置放大器. 不管怎样, 非常 few
放大器 联合的 这 需要 低 噪音 和 低 扭曲量 在
最大 输入 水平, 和 这 电源 消耗量 需要 至
达到 这个 效能 是 fundamentally 必需的 至 是 quite
高 (预定的 至 这 需要 至 维持 非常 低 阻抗 值
当 也 coping 和 大 输入). 在 这 其它 hand, 那里 是
little 值 在 供应 一个 缓存区 和 高 输入 阻抗,
自从 这 reason 为 this—the minimization 的 加载 的 一个
高 阻抗 source—is 不 兼容 和 低 噪音.
apart 从 这 小 变化 just discussed, 这 信号-至-
噪音 (s/ n) 比率 在 这 输出 是 essentially 独立 的 这
attenuator 设置, 自从 这 最大 undistorted 输出 是 1 v
rms 和 这 nsd 在 这 输出 的 这 ad600 是 fixed 在 113
时间 1.4 nv/
√
Hz
, 或者 158 nv/
√
Hz
. 因此, 在 一个 1 mhz 带宽-
宽度, 这 输出 s/n 比率 将 是 76 db. 这 输入 nsd 的
这 ad600 和 ad602 是 这 一样, 但是 因为 的 这 10 db
更小的 增益 在 这 ad602’s fixed 放大器, 它的 输出 s/n 比率 是
10 db 更好的, 或者 86 db 在 一个 1 mhz 带宽.
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