AD8307低成本直流至500MHz 92dB对数放大器技术手册

概述
AD8307 是采用 8 引脚 SOIC_N 封装制造的第一款对数放大器。它是一款基于渐近压缩（连续检波）技术的完整 500 MHz 单片解调对数放大器，在 100 MHz 以下的所有频率时，动态范围为 92 dB ±3 dB（符合法律规定的误差）和 88 dB ±1 dB（严格误差）。AD8307 极其稳定并且易于使用，不需要很多外部元件。需要 2.7 V 至 5.5 V 的单电源电压（电流为 7.5 mA）。与 CMOS 兼容的快速反应控制引脚可以将 AD8307 禁用至 150 μA 的待机电流。

AD8307 可在 −40°C 至 +85°C 的工业温度范围内工作。它采用 8 引脚 SOIC 封装和 8 引脚 PDIP 封装。
数据表：*附件：AD8307低成本直流至500MHz 92dB对数放大器技术手册.pdf

应用

• 信号电平向分贝形式的转换
• 变送器天线功率测量
• 接收器信号强度指示 (RSSI)
• 低成本雷达和声纳信号处理
• 网络和频谱分析仪（至 120 dB）
• 低至 20 Hz 的信号电平测定
• 适用于万用表的真正分贝交流模式

特性

• 完整的多级对数放大器
• 92 dB 动态范围：使用匹配网络时为 –75 dBm 至 +17 dBm 至 –90 dBm
• 最低 2.7 V，7.5 mA 单电源（典型值）
• 工作频率为直流至 500 MHz，线性度为 ±1 dB
• 斜率为 25 mV/dB，截距为 –84 dBm
• 可在不同温度下高度稳定调节
• 全差分直流耦合信号路径
• 上电时间为 100 ns，休眠电流为 150 µA

框图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息
AD8307是一款功能丰富、易于应用的对数放大器，只需极少的外部元件。这种装置的大部分应用都可以通过上一节所示的简单连接来实现。
通过使用运算放大器，可以缓冲输出并选择性地增加斜率。如果要保持单电源供电能力，AD8031是一个合适的器件。与AD8307一样，它能够采用2.7 V电源供电，并具有轨到轨输出能力；它提供5引脚版本和双通道版本，如8引脚AD8032。图38显示了如何将斜率提高到50 mV/dB(每十倍频程1 V)，需要5 V电源电压(90 dB乘以50 mV为4.5 V摆幅)。VRl提供10%的斜率调节；VR2提供3 dB的截距范围。当R2 = 4.99 kQ时，斜率可调至25 mV/dB，允许使用2.7 V电源。将R2设置为80.6 kQ，它被提高到100 mV/dB，在数字电压表上提供以分贝为单位的直接读数。由于90 dB范围相当于9 V摆幅，运算放大器至少需要这个量的电源。

Cl是可选的；它降低了低通输出滤波器的转折频率。在用电压表或其他低速设备测量输出的应用中，应使用0.l uF的值。另一方面，当省略Cl时，10%至90%响应时间低于200 ns，通常为最终值的300 ns至99%。为了实现更快的响应时间，有必要降低AD8307输出端的负载电阻，然后在运算放大器中使用更高的增益来恢复量程。使用8.33 k2，基本斜率为10mv/dB；使用2.5的缓冲增益可以将该值恢复到25mV/db。10%至90%的总体响应时间低于100 ns。图39显示了如何提高输出电流能力以驱动50×2负载；Rr可选地提供反向端接，将斜率减半至12.5 mV/dB。
在图40中，选择用于音频领域的电容值，提供10 Hz的转折频率、高于该频率80 dB/十倍频程的衰减以及150 ms的1%建立时间(175 ms内为0.1%)。当AD8307的输入为20 Hz时，残余纹波为4 mV ( 0.02 dB)。通过C5至C7的比例缩放，该滤波器可以轻松适应其它频率(例如，对于100 kHz，使用100 pF)。置于数字万用表之前，100 mV/dB的斜率标度非常方便，只需重新定位小数点即可直接读取。滤波器的电源电压必须足够大，以支持动态范围；大多数应用至少需要9 V电压；建议12 V。