可变增益放大器

"可变增益放大器" 可变增益放大器是美国 AD 公司推出的低成本、数字控制可变增益放大器，具有高 IP3 和低噪声系数以及优良失真性能和较宽带宽。该器件广泛应用于差分 ADC 驱动器、IF 采样接收器、射频／中频放大中间级、SAW 滤波器接口、单端差动转换器中。 AD8370 是一种数字控制可变增益放大器，具有高 IP3 和低噪声系数，特别适合作为现代接收器设计中增益控制器件应用。该器件具有优良失真性能和较宽带宽，可以提供两种输入范围，分别对应于高增益模式和低增益模式。 AD8370 的输入增益选择范围为 17dB，输出低失真高电平。该器件可以通过在 PWUP 引脚上输入合适逻辑电平来上电或者断电。当关闭电源时，AD8370 消耗电流小于 5mA，并可提供优良输入输出隔离。 AD8370 采用 ADI 高速 XFCB 方法，因而可在宽带情况下提供高频率和低失真特性，其典型静态电流为 78mA。该器件可变增益放大采用是密集 16 脚 TSSOP 封装，工作温度范围为 -40°C ～ 85°C。 AD8370 的主要特点包括：差动输入为 200 Ω；差动输出为 100 Ω；噪声系数为 7dB（最大增益时）；频带宽度可从低频到 700MHz（-3dB）；具有 40dB 精确增益范围；带有串行 7 位接口；可通过管脚编程低、高增益，其中低增益范围为 -11 ～ 17dB，高增益范围为 +6 ～ 34dB；输入动态范围很宽；单电源可低至 3V。 AD8370 可应用于差分 ADC 驱动器、IF 采样接收器、射频／中频放大中间级、SAW 滤波器接口、单端差动转换等领域。 在应用设计中，AD8370 的电路基本连接方法如图 2 所示。其中，供电电压范围为 2.7V ～ 5.5V，但应注意，为管脚 VCCO 和 VCC-CI 供电时应使用一个 0.1 μF 低感应系数表面贴陶瓷电容构成电源退耦电路，而且退耦电容应该尽可能地靠近 AD8370。 AD8370 主要是针对差动信号电路应用而设计。由于差动信号设计能改善正常状态谐波抑制，同时可以提高共模抑制能力，因此，必须使该器件驱动和负载处于平衡状态，这就要求每个输入或者输出管脚共模电阻值要平衡。 AD8370 是一个性能优良可变增益放大器，其增益控制传输功能对电压增益呈线性关系。在低增益端，增益斜率较陡，提供增益控制功能也较粗；而在高增益端，由于 dB 采用阶梯式减小方式，因此可提供精确增益调节能力。线性电压增益可以由下式给出： Av = 增益码 × 系数 × (前级放大器增益 - 1) × 最高有效位 其中，Av 是线性增益，增益码指是数字增益控制字减去最高有效位后值，系数值为 0.055744 V/V，前级放大器增益为 7.079458 V/V，最高有效位指是八位控制字最高位。 AD8370 数字控制端口采用标准 TTL 接口，当 LATCH 管脚保持低电平时，八位控制字以串行方式写入，DATA 管脚数据在 CLOCK 信号每个上升沿读取，图 3 所示为数字控制接口时序，各个时间参数典型最小值如表 1 所列。 表 1 串行编程时间参数 参数 典型值 单位 脉冲宽度（TPW） 10 ns 脉冲时钟周期（TCK） 20 ns 数据建立时间（TDS） 2 ns 数据使能建立时间（TES） 2 ns 数据使能保持时间（TEH） 2 ns AD8370 也可以用来作为单端差动转换，方法简单易行。只要把没用到输入管脚通过一个电容对地短接即可。图 4 所示是一种单端差动转换电路连接图。当使用单电源供电时，即使差动平衡条件不成立，其失真性能和增益精度还是能满足绝大多数应用要求。 图 5 为 AD8370 评估板，利用 AD8370 评估板可通过标准 50 Ω 测试装置来对其作快速测试，其电路原理如图 5 所示。图中，变压器 T1 和 T2 用于将 50 Ω 源阻抗和负载阻抗转换成所要求输入和输出电平。与该评估板相配套使用是评估板软件，该软件主要功可对 AD8370 进行快速测试和评估。