rev. 一个
AD8304
–9–
至 repeat 这 previous 例子: 为 一个 涉及 电源 水平的 的
1 mw, 一个 p
OPT
的 3 mw 将 correspond 至 一个 d
OPT
的 10 log
10
(3) =
4.77 dbm, 当 这 相等的 intercept 电源 的 110 pw 将
correspond 至 一个 d
Z
的
–
69.6 dbm; now 使用 等式 8:
VmV V
LOG
=
{}
=
20 4 77 69 9 1 487.
–
(
–
.) .
(9)
这个 是 在 agreement 和 这 结果 从 等式 7.
一般 结构
这 ad8304 地址 一个 宽 多样性 的 接合 情况
至 满足 这 needs 的 fiber optic supervisory 系统, 和 将 也
是 有用的 在 许多 nonoptical 产品. 这些 注释explain
这 结构 的 这个 唯一的 translinear log 放大. figure 1 是 一个
simplified 图式 表明 这 关键 elements.
PHOTODIODE
输入 电流
I
PD
INPT
~10k
C1
R1
vneg (正常情况下 grounded)
I
REF
(内部的)
0.5v
Q1
Q2QM
intercept 和
温度
补偿
(减去 和
分隔 用 t
k)
VSUM
0.6v
0.5v
0.5v
V
BE1
V
BE2
200
V
PDB
VPDB
V
BE1
V
BE2–
296mVP
ACOM
VLOG V
LOG
40
一个/dec
5k
图示 1. simplified 图式
这 photodiode 电流 i
PD
是 received 在 输入 管脚 inpt. 这
summing 电压 在 这个 node 是 essentially equal 至 那 在 这
二 调整 守卫 管脚, vsum, 预定的 至 这 低 补偿 电压 的
这 ultralow 偏差 j-场效应晶体管 运算 放大 使用 至 支持 这 运作 的
这 晶体管 q1, 这个 converts 这 电流 至 一个 logarithmic
电压, 作 delineated 在 等式 1. vsum 是 需要 至 提供
这 集电级-发射级 偏差 为 q1, 和 是 内部 设置 至 0.5 v,
使用 一个 quarter 的 这 涉及 电压 的 2 v appearing 在
管脚 vref.
在 常规的 translinear log 放大器, 这 summing node 是 gener-
ally
使保持 在 地面 潜在的, 但是 那 情况 是 不
readily
认识到 在 一个 单独的-供应 部分. 至 地址 这个, 这 ad8304
也
支持 这 使用 的 一个 optional 负的 供应 电压, v
N
, 在
管脚 vneg. 为 一个 v
N
的 在 least
–
0.5 v 这 summing node 能
是 连接 至 地面 潜在的. 大 负的 电压 将
是 使用, 和 essentially 非 效应 在 范围调整, 向上 至 一个 最大
供应 的 8 v 在 vpos 和 vneg. 便条 那 这 阻抗
在 这 vsum 管脚 是 大概 10 k
Ω
至 地面; 这个 电压
是 不 将 作 一个 一般 偏差 源.
这 输入-依赖 v
是
的 q1 是 对照的 和 这 fixed v
是
的
一个 第二 晶体管, q2, 这个 运作 在 一个 精确 内部
发生 电流, i
REF
= 10
µ
一个. 这 整体的 intercept 是 arranged
至 是 100,000 时间 小 比
I
REF
, 在 后来的 部分 的 这 信号 chain.
这 区别 在 这些 二
V
是
值 能 是 写 作
VV kTqII
是 是 PD REF
12
–
/ log ( / )
=
10
(10)
因此, 这 uncertain 和 温度-依赖 饱和 电流,
I
S
那 呈现 在 等式 1, 有 被 eliminated. next, 至
eliminate 这 温度 变化 的
kt/q
, 这个 difference
电压 是 应用 至 一个 处理 块
—
essentially 一个 相似物 分隔物
那 effectively puts 一个 能变的 均衡的 至 温度
underneath 这
T
在 等式 10. 在 这个 一样 块,
I
REF
是 trans-
formed 至这 更 小 电流
I
Z
, 至 提供 这 先前
定义 值 为
V
LOG
, 那 是,
VV II
LOG Y PD Z
=
log ( / )
10
(11)
recall 那
V
Y
是 200 mv/decade 和
I
Z
是 100 pa. 内部,
这个 是 发生 第一 作 一个 输出 电流 的 40
µ
一个/decade
(2
µ
一个/db) 应用 至 一个 内部的 加载 电阻 从 vlog 至
acom 那 是 激光器-修整 至 5 k
Ω
±
1%. 这 斜度 将 是
改变 在 这个 要点 用 adding 一个 外部 调往 电阻. 这个 是
必需的 当 使用 这 最小 供应 电压 的 3.0 v,
因为 这 span 的
V
LOG
为 这 全部 160 db (第八-decade)
范围 的
I
PD
amounts 至 8
0.2 V = 1.6 v, 这个 超过 这
内部的 头上空间 在 这个 node. 使用 一个 调往 的 5 k
Ω
, 这个 是
减少 至 800 mv, 那 是, 这 斜度 变为 5 mv/db. 在
那些 产品 needing 一个 高等级的 斜度, 这 缓存区 能 提供
电压 增益. 为 例子, 至 raise 这 输出 摆动 至 2.4 v,
这个 能 是 accommodated 用 这 栏杆-至-栏杆 缓存区 当
使用 一个 3.0 v 供应, 一个 增益 的 3
能 是 使用 这个 raises 这
斜度 至 15 mv/db. 斜度 变化 执行 在 这些 方法
做 不 影响 这 intercept. 保持 在 mind 这些 measures 至
地址 这 限制 的 一个 小 积极的 供应 电压 将 不
是 需要 当
I
PD
是 限制 至 关于 1 毫安 最大. 它们
能 也 是 避免 用 使用 一个 负的 供应 那 准许
V
LOG
至 run 在下 地面, 这个 将 是 discussed 后来的.
图示 1 显示 如何 一个 样本 的 这 输入 电流 是 获得 使用
一个 非常 小 monitoring 晶体管, q
M
, 连接 在 并行的 和
q1. 这个 是 使用 至 发生 这 photodiode 偏差, v
PDB
, 在 管脚 v
PDB
,
这个 varies 从 0.6 v 当 i
PD
= 100 pa, 和 反转-biases
这 二极管 用 0.1 v (之后 subtracting 这 fixed 0.5 v 在
INPT
)
和 rises 至 2.6 v 在 i
PD
= 10 毫安, 为 一个 网 二极管 偏差 的 2 v.
这 驱动器 为 这个 输出 是 电流-限制 至 关于 20 毫安.
这 系统 是 完成 用 这 最终 缓存区 放大器, 这个 是
essentially 一个 uncommitted 运算 放大 和 一个 栏杆-至-栏杆 输出
能力, 一个 10 mhz 带宽, 和 好的 加载-驱动 capabili-
ties, 和 将 是 使用 至 执行 multipole 低-通过 过滤,
和 一个 电压 涉及 为 内部的 使用 在 controlling 这 范围调整,
但是 那 是 也 制造 有 在 这 2.0 v 水平的 在 管脚 vref.
图示 2 显示 这 完美的 输出 v
LOG
相比 i
PD
.
带宽 和 噪音 仔细考虑
这 回馈 时间 和 宽-带宽 噪音 的 translinear log 放大器
是 fundamentally 一个 函数 的 这 信号 电流
I
PD
. 这
带宽 变为 progressively 更小的 作
I
PD
是 减少,
largely 预定的 至 这 影响 的 接合面 capacitances 在 q1. 这个 是
容易地 理解 用 noting 那 这 跨导 (
g
m
) 的 一个
双极 晶体管 是 一个 直线的 函数 的 集电级 电流, i
C
,
(hence, translinear), 这个 在 这个 情况 是 just
I
PD
. 这 corre-
sponding incremental 发射级 阻抗 是:
r
kT
qI
e
PD
==
1
g
m
(12)
basically, 这个 阻抗 和 这 电容 c
J
的 这 晶体管
发生 一个 时间 常量 的 r
e
C
J
和 因此 一个 相应的 低-通过
corner 频率 的:
f
qI
kTC
dB
PD
j
3
2
=
π
(13)
表明 这 相称原则 的 带宽 至 电流.
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