AD8307型對(duì)數(shù)放大器及其應(yīng)用
2 AD8307的應(yīng)用設(shè)計(jì)
AD8307具有非常高的增益和從DC到l GHz的帶寬,此頻率下增益仍超過(guò)60 dB。因此AD8307對(duì)于該寬范圍內(nèi)的信號(hào)都非常敏感,這些信號(hào)可能進(jìn)入輸入端。重要的是,這些信號(hào)難以與有用信號(hào)區(qū)分開(kāi),而且將提高噪聲基線。
2.1 超聲電路接收設(shè)計(jì)
AD8307可在超聲波測(cè)量電路中用于檢測(cè)回波信號(hào),利用AD8307的大動(dòng)態(tài)范圍可檢測(cè)56μV的微弱信號(hào)和2.2 V的大信號(hào)。如圖6所示,采用單端輸入,包括對(duì)數(shù)零點(diǎn)和斜率調(diào)節(jié)電路,將對(duì)數(shù)零點(diǎn)設(shè)在-84 dBm,設(shè)定斜率約20 mV/dB。
對(duì)數(shù)放大器后加一級(jí)緩沖(AD8031),可使接收模塊輸出低阻抗,提高抗干擾能力,并通過(guò)這一級(jí)的電壓增益將對(duì)數(shù)斜率恢復(fù)至25 mV/dB。設(shè)計(jì)的對(duì)數(shù)放大器信號(hào)輸入范圍為-72~+10dBm,相應(yīng)的對(duì)數(shù)輸出電壓為0.3-2.35 V,對(duì)數(shù)動(dòng)態(tài)范圍82 dB。
采用信號(hào)發(fā)生器(正弦波頻率固定,50 Ω功率輸出)串聯(lián)一精密步進(jìn)衰減器作為信號(hào)源,使用數(shù)字萬(wàn)用表或示波器測(cè)量電壓,用-64 dBm信號(hào)調(diào)零點(diǎn)(Rw1),使對(duì)數(shù)輸出電壓為500nV;采用OdBm信號(hào)調(diào)斜率(Rw2),使得對(duì)數(shù)輸出電壓為2 100 mV,如此反復(fù)多次即可調(diào)整完畢。調(diào)整后還可用于-72~+10 dBm范圍內(nèi)其他電平的信號(hào)檢驗(yàn)對(duì)數(shù)一致性精度。
2.2 抗干擾設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)電路板時(shí)應(yīng)采取有效屏蔽措施,防止干擾。使用一接地覆銅面,使得各處引腳COM對(duì)地具有相對(duì)低的阻抗,引腳VPS和信號(hào)輸出地有耦合電容。但是接地也不是等電位的,兩輸入端不應(yīng)直接交流耦合到接地,而應(yīng)與接地保持隔離,返回至信號(hào)源地端連接。這就需把輸入連接器的地端隔離,采用一只小的電阻接地。將該電路封裝在屏蔽罩中。所有引線(地線和輸出信號(hào)線除外)均通過(guò)穿心電容引出,穿心電容的外極接地可以提高屏蔽效果。
3 結(jié)束語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明超聲波接收模塊動(dòng)態(tài)范圍達(dá)82 dB,輸出電壓斜率為25 mV/dB,抗干擾性能強(qiáng)。該模塊還可以用于測(cè)量其他大動(dòng)態(tài)范圍信號(hào),例如脈沖信號(hào)中頻放大、網(wǎng)絡(luò)和頻譜分析、天線功率測(cè)量、接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)、雷達(dá)和聲納信號(hào)處理等。
評(píng)論