1.產(chǎn)品特性：

　?、俣嗉?jí)解調(diào)對(duì)數(shù)放大器；②電壓輸出，上升時(shí)間小于15ns；③承受大電流的能力為1dBV～+4dBV；④單電源：2.7 V，電流：8 mA(典型值) ；⑤工作頻率：直流至440 MHz，線性度：±0.4 dB ；⑥斜率:25mV/dB，截距：-108dBV；⑦縮放高度穩(wěn)定，不隨溫度而變化；⑧完全差分直流耦合信號(hào)通道；⑨上電時(shí)間:100 ns，休眠電流:1 mA ；

　　AD公司生產(chǎn)的AD8310是一種高速電壓輸出型對(duì)數(shù)放大器，輸出、解調(diào)頻率范圍為DC～440MHz。是一款基于漸進(jìn)壓縮(逐次壓縮)技術(shù)的400 MHz完整單芯片解調(diào)對(duì)數(shù)放大器，在頻率為100 MHz時(shí)可提供95 dB(±3 dB法則一致性)和90 dB(±1 dB緊誤差界限)的動(dòng)態(tài)范圍。該器件極其穩(wěn)定且易于使用，基本不需要外部元件，AD8310是要求較高的精密中頻信號(hào)測(cè)量應(yīng)用的理想選擇。

　　2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　為AD8310的結(jié)構(gòu)框圖。內(nèi)含六個(gè)串聯(lián)的放大器/限幅器，且每個(gè)放大器/限幅器的小信號(hào)增益均為14.3dB，在900MHz時(shí)帶寬為-3dB。圖中的6個(gè)主放大器/限幅器以及與它們相連的全波檢測(cè)器用來處理整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍低2/3部分的信號(hào)，其余的信號(hào)由剩余的3個(gè)檢波器處理。級(jí)放大器輸出低噪聲的譜密度。以上幾部分的偏置有兩個(gè)參考：一個(gè)決定它們的增益，另一個(gè)決定對(duì)數(shù)斜率并穩(wěn)定電源和濕度浮動(dòng)的帶隙電路。AD8310通過ENBL的COMS兼容電平來置位和復(fù)位。它使用了9個(gè)檢測(cè)器，檢波范圍從-91dBV～+4dBV（，即±40μV～±2.2V我們定義rms為1V的正弦波的幅值為0dB）。截止電壓為-108dBV，并以獨(dú)立的供電電壓和獨(dú)立的濕度作為標(biāo)定參數(shù)。輸出的差動(dòng)電流模式匯合后被轉(zhuǎn)換成單邊模式（理論標(biāo)定值為2μA/dB），經(jīng)過3kΩ的負(fù)載阻抗后，將其輸出電壓由一高速的4倍增益緩沖放大器放大，從VOUT輸出，其斜率為24mV/dB。沒有進(jìn)入緩沖的電壓則允許經(jīng)過一定的函數(shù)關(guān)系調(diào)整后進(jìn)入BFIN，包括附加在外部的后置解濾波電容以及斜率、截止電壓的改變等。增益的包括偏置敏感電路，并產(chǎn)生雙極性輸出電流，經(jīng)OFLT處的片內(nèi)電容積分，輸出的電壓用于消除級(jí)輸出中的從偏置。由于該電壓沒有涉及信號(hào)輸入處的連接，所以沒有在反饋回路上引入額外的電極，從而保證了偏置校準(zhǔn)回路的穩(wěn)定。100MHz時(shí)對(duì)數(shù)線性度的典型值在±0.4dB以內(nèi)，僅稍在于440MHz時(shí)的線性度。在較輕負(fù)載時(shí)，輸出電壓的上邊界低于電源電壓200mV；下邊界受到噪音限制，距離負(fù)電源電壓400mV；其斜率和截止點(diǎn)可通過外部阻抗來改變。AD8310沒有使用頻率的限制，因而可用于低音頻頻率。AD8310允許輸出負(fù)載有較大的變化范圍，并可驅(qū)動(dòng)高達(dá)100pF的容性負(fù)載。用簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)與50Ω的輸入匹配可保證-78dBm～+17dBm的功率靈敏度。采用完全差動(dòng)輸入，可提供適當(dāng)?shù)妮斎胱杩梗ú捎?kΩ電阻與1pF電容并聯(lián)）。

　　3.使用方法

　　高增益和寬帶寬使得AD8310對(duì)輸入端極寬頻率范圍內(nèi)的所有信號(hào)都非常敏感。因此，屏蔽和電源退耦是至關(guān)重要,否則不用濾波器將很難區(qū)別出所需的信號(hào)，并會(huì)提高噪音的基礎(chǔ)水平。使用AD8310時(shí)應(yīng)在VPOS端接上退耦電容，并設(shè)置一個(gè)地層，以便為公共端COMM提供低阻抗。

　　為AD8310的典型應(yīng)用連接圖，由VPOS提供2.7V～5.5V的電源電壓在靠近管腳處連有0.01μF的退耦電容，有時(shí)也在電源上連接一小電阻來濾除電源線上的噪聲，ENBL的閾值輸入約為1.3V。在單端輸入時(shí)，應(yīng)將C1接地，使信號(hào)通過C2耦合輸入。在使用使能端時(shí)，為盡量避免啟動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)過程，C1與C2的大小必須完全相等?？捎?2.3Ω的電阻與1.1kΩ的輸入阻抗并聯(lián)，以產(chǎn)生一個(gè)簡(jiǎn)單的寬帶50Ω的匹配輸入，當(dāng)然，也可使用輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。在高頻應(yīng)用中，為減少不需要的低頻信號(hào)耦合，其轉(zhuǎn)換頻率fHP應(yīng)盡可能高；而在低頻應(yīng)用中，出于相同的考慮，必須在輸入端增加一個(gè)簡(jiǎn)單的RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)緊靠耦合電容的信號(hào)產(chǎn)生端，經(jīng)降低給定高通轉(zhuǎn)折頻率所需的電容值。

　　當(dāng)系統(tǒng)校準(zhǔn)不是很有效時(shí)，可以使用所示的調(diào)整電路，并可逐一地或整體地對(duì)AD8310的微調(diào)。其對(duì)數(shù)斜率可通過VR1來改變，中可提供的校準(zhǔn)范圍為±10%（22.6mV/dB～27.4mV/dB），調(diào)整功能是依靠一個(gè)精密的信號(hào)發(fā)生器交替產(chǎn)生兩個(gè)固定的輸入電平來實(shí)現(xiàn)的，一般位于動(dòng)態(tài)范圍的中心附近，如-60dB和-20dB。換句話說，使用的位于動(dòng)態(tài)范圍中心的AM-調(diào)制信號(hào)。對(duì)于調(diào)制深度為M的信號(hào)，一個(gè)調(diào)制周期內(nèi)的峰和谷分貝變化值由下式?jīng)Q定：

　　ΔdB=20log10[(1+M)/(1-M)]

　　4.典型實(shí)例

　　在3V或者更高的電源電壓下，AD8310能以2.5V的電壓來驅(qū)動(dòng)100Ω的接地負(fù)載；當(dāng)驅(qū)動(dòng)500Ω的電纜時(shí)，如果需要反向終端，AD8310的輸出應(yīng)與之串聯(lián)，為驅(qū)動(dòng)電纜時(shí)的輸出響應(yīng)，這時(shí)負(fù)載上的斜率可達(dá)到12mV/dB。有時(shí)它也用于驅(qū)動(dòng)無遠(yuǎn)程終端的電纜，但此時(shí)的對(duì)數(shù)斜率不可能再降低。

　　內(nèi)部為直流耦合的AD8310很適合那些需要對(duì)直流輸入進(jìn)行處理的一些特殊場(chǎng)合，但為保證級(jí)的適當(dāng)偏置，AD8310的差動(dòng)輸入必須高于2V，這超過了COM的電位。通常，AD8310的輸入信號(hào)都是以地為參考的單邊信號(hào)，因此必須為信號(hào)供參考點(diǎn)的轉(zhuǎn)變和單端到差動(dòng)的轉(zhuǎn)換，從而使其正確驅(qū)動(dòng)AD8310的輸入。是一種如何利用AD8138差動(dòng)放大器來實(shí)現(xiàn)以中值電壓為參考的參考點(diǎn)的轉(zhuǎn)變和單端到差動(dòng)的轉(zhuǎn)換電路。該電路由4個(gè)499Ω的電阻建立了一個(gè)增益整體。當(dāng)在AD8138的VCOM管腳加以2.5V（可由參考電壓的電阻分壓獲得）電壓時(shí)，AD8138可輸出2.5V的共模電壓，其差動(dòng)輸出可直接用來驅(qū)動(dòng)AD8310的1.1kΩ的輸入阻抗。此時(shí)，必須對(duì)AD8138的失調(diào)電壓進(jìn)行調(diào)整。若在OFLF管腳加以1.9V左右的理論電壓，AD8310內(nèi)部的失調(diào)補(bǔ)償電路就會(huì)失去作用。因此，對(duì)AD8138的偏置調(diào)整可同時(shí)調(diào)整兩個(gè)器件的失調(diào)電壓。調(diào)整的過程是把輸入電路接地，同時(shí)輕微改變AD8138上反相輸入中的增益電阻（中的50Ω電位器），直到AD8138的輸出達(dá)到值。由于動(dòng)態(tài)范圍的低端受到AD8138輸出的寬帶噪聲的限制，其值約為425μVp-p。因此，當(dāng)電路并不需要對(duì)沖激響應(yīng)作出極其迅速的響應(yīng)時(shí)，可在AD8138與AD8310之間加上一個(gè)差動(dòng)的低通濾波器而不必使用AD8310所構(gòu)成的電路。

　　為AD8310在超聲接收電路中的應(yīng)用連接圖。該超聲發(fā)射頻率100 kHz，脈寬0.2 ms。VPOS為電源輸入，AD8310的工作電壓范圍很寬。為2．7~5．5 V，極限電壓7．5 V。AD8310的高增益和高帶寬使它對(duì)噪聲信號(hào)很敏感，在VPOS的引腳旁邊放置退耦電容，并為COMM設(shè)置一個(gè)低阻抗的地層都是很有必要的，除了做好電源退耦和屏蔽，在信號(hào)輸入的前級(jí)必須做好濾波，盡量使用低噪聲的器件，否則信號(hào)會(huì)淹沒在噪聲里，無法再區(qū)分出來。ENBL為AD8310的使能端，大于2.3 V時(shí)，器件完全工作。可以使用單片機(jī)控制，使它在超聲脈沖發(fā)出后工作，采樣結(jié)束后立即關(guān)閉以降低能耗。INHI和INL0都為信號(hào)輸入端，AD8310的輸入阻抗大約l kΩ，這里使用Cl、C2、C3、Rl、R2與AD8310輸入端一起組成了一個(gè)帶通濾波器，C1、C2為輸入耦合電容，當(dāng)使用單片機(jī)控制ENBL時(shí)，為了避免啟動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)過程，C1、C2的值必須一樣。C3為輸出濾波電容，用來減小輸出電壓的紋波，視頻帶寬VideoBandWidth一般設(shè)為輸入信號(hào)頻率的l／10。 C4用來降低偏置補(bǔ)償回路的轉(zhuǎn)折頻率。OFLT懸空時(shí)，該補(bǔ)償回路的高通轉(zhuǎn)折頻率為2 MHz，添加一個(gè)680 pF的電容，降到約90 kHz。AD83lO對(duì)魚群回波信號(hào)有很好的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換能力，并且簡(jiǎn)化了傳播損失補(bǔ)償?shù)挠?jì)算，AD8310能夠很好地區(qū)分一70dB以上的回波信號(hào)，如果提高電路對(duì)寬頻噪聲的抑制能力，它的分辨力還能提高。需要注意的是，AD8310是一款解調(diào)對(duì)數(shù)放大器，在轉(zhuǎn)換的過程中丟失了信號(hào)的相位和頻率信息，因此只適用于網(wǎng)箱監(jiān)視系統(tǒng)，對(duì)于一些要求估計(jì)目標(biāo)方位的系統(tǒng)并不適用。

　　5.總結(jié)

　　成本低、體積小、功耗低、高、穩(wěn)定性高、動(dòng)態(tài)范圍寬、易于使用等是AD8310對(duì)數(shù)放大器的顯著優(yōu)點(diǎn)，另外，它還具有響應(yīng)時(shí)間快、負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其頻率范圍可從音頻到超高頻，可廣泛應(yīng)用于需要衰減信號(hào)到分貝級(jí)的電路中。良好的負(fù)載能力還可用于信號(hào)電平以分貝格式的轉(zhuǎn)換、發(fā)射機(jī)天線的功耗測(cè)量、接收器信號(hào)的強(qiáng)度指示、廉價(jià)雷達(dá)的聲波定位儀的信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)以及頻譜分析等領(lǐng)域。