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AD834用于直流至500MHz应用:均方根-直流转换、电压控制放大器和视频开关

发布时间:2016-01-15 14:16:26  来源:大电流电感厂家   查看:

因此,AD834在内核后使用"吉尔伯特增益单元"[Ref. 3]来提供有效值R的所需调节,此调节实际上通过调整电流IG,从而改变该单元的电流增益来实现。IG调整后,R有效值为250 Ω,当两个输入端均处于满量程值±1 V时,可产生±4 mA的满量程输出电流。典型电流增益为1.6,由于此类型的放大器很快且会缓冲内核输出,乘法器的总体带宽实际上强于直接使用内核输出。

来自内核的偏置电流和增益设置电流IG产生模压电感器较大稳定电流(通常为8.5 mA),该电流流入输出W1和W2(引脚4和5)。仅将差分输出精确指定为±4 mA.

输出电流可用各种方式转换回至电压。最简单的情况下,可能使用连接到正电源的负载电阻,但这些电阻不会将(两个)差分输出转换为单端电压。

为了让AD834正常工作,必须将输出引脚(4和5)拉至V+以上,以避免Q7至Q10发生饱和。为了免去独立电源的麻烦,此处包含的几个电路使用与AD834正电源引脚(6)串联的降压电阻;高于去耦所需值。

一体成型电感

该降压电阻降低了引脚6的电压,从而为输出晶体管提供了额外偏置余量。例如,在图3所示的均方电路中,169 Ω降压电阻两端的11 mA静态电流产生1.86 V的裕量。由于仅旨在对电源进行去耦,与引脚3的负电源串联连接的去耦电阻仅为10 Ω。

图3. 直流至500 MHz均方电路

图3. 直流至500 MHz均方电路

本应用笔记大部分是关于载入输出的更有效方式。例如,由于经过完全校准,两个或更多个AD834的输出可通过并联连接来精确求和,如本应用笔记稍后讨论的均方根应用。

均方检波器

首先我们来讨论一下均方检波器(图3),其输出是与输入功率成正比的直流电压。该电路仅需要校准信号发生器和直流电压表就能说明AD834的超高速特性,因此非常有用。

输入信号被施加于并联连接的X和Y输入。瞬时输出电流因此与输入电压的平方成正比。幅度为A的正弦输入电压的平方是两倍频率下的失调余弦:

如果AD834的输入具有上述正弦形式,则瞬时输出电流(使用公式1)便为:

对于最大1 V幅度的正弦曲线,其平均值仅为2 mA.

在AD834引脚4和5两端测得的满量程差分电压因此为2 mA× (50 Ω+ 50Ω),即200 mV.该平均值由低通滤波器提取,低通滤波器由4.7uF 0.022 F(AVX器件#SR505E475MMAA和#SR505a223JAA)电容配合50 Ω集电极负载电阻(具有约650 Hz的-3 dB频率)构成。

由于4.7uF电容使用紧凑但有损的Z5U电介质材料,而22 uF电容使用在最高频率下也能确保良好滤波的高Q NPO电介质,两个电容并联连接。请注意,4.7uF电容的容差为-20%至+80%,因此其-3 dB频率不精确,不过通常并不需要器件具有精确特性。进一步滤波由从AD711运算放大器的反馈电阻分流的电容执行,电容配置为具有65 Hz的-3 dB频率。

由于电路有限地求平均值,低频输入下将产生一些纹波。

对于所示电路,1 kHz输入将产生均方值加-42 dB 2 kHz纹波;对于100 kHz输入,纹波仅为-80扁平型电感 dB.由于输出带宽受限,可以使用具有充足共模范围的通用低速运算放大器,从而消除电平转换需要。放大器差分增益可适当选择以提供方便的比例因子。

图3所示电路的满量程增益如下计算。1 V(峰值)正弦输入的平均输出电流为±2 mA,在每个50 输出负载电阻两端产生±100 mV电压或200 mV差分电压。放大器配置为2.5的差分增益(反馈电阻对源电阻),从而对1 V rms输入产生0.5 V直流输出的电路增益。

该电路的带宽由封装电容和电感限制。在功率电感器8引脚cerdip封装中,由于封装谐振,乘法器响应通常在500 MHz开始上升,在800 MHz到达峰值,然后滚降。输入端的24.9 电阻抑制谐振,产生在800 MHz前基本平坦的响应。(表贴封装AD834的封装电感不同。)图4显示了整个频率范围内三种不同功率电平的结果,使用图5所示的测试配置。

忽略与高阻抗输入串联的24.9 电阻,图3所示均方电路的输入电阻为50 .由于满量程输入范围为±1 V,在正弦输入假设下,50Ω输入负载的最大可测量功率为10 mW(20 dBm)。平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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