對(duì)數(shù)放大器應(yīng)用的常見問題

帶寬
　　
　　在對(duì)數(shù)放大器中，系統(tǒng)的帶寬不能用恒定輸入信號(hào)而輸出下降3dB的頻率間隔來決定系統(tǒng)的帶寬。因?yàn)樾盘?hào)經(jīng)過對(duì)數(shù)放大器后，其幅度會(huì)被壓縮，這樣測(cè)定的值往往大大超出前端匹配網(wǎng)絡(luò)的帶寬，不能真正反映對(duì)數(shù)放大器的頻率特性。所以，應(yīng)當(dāng)采用恒定輸出，將輸入下降3Db時(shí)的頻率間隔作為對(duì)數(shù)放大器帶寬的方法就不會(huì)出現(xiàn)上述的情況。

　　噪聲干擾
　　
　　有些對(duì)數(shù)放大器的輸入帶寬非常寬，可高達(dá)2.5GHz。寬的頻率范圍必然導(dǎo)致一些無用信號(hào)的進(jìn)入放大器，隨機(jī)噪聲功率也與隨輸入帶寬成正比。在復(fù)雜的電磁環(huán)境下，這種現(xiàn)象更常見。假設(shè)你正在使用一個(gè)寬動(dòng)態(tài)范圍的對(duì)數(shù)放大器，而附近的一個(gè)移動(dòng)電話可能會(huì)帶來-60dBm的噪聲，這就會(huì)把你的動(dòng)態(tài)范圍削低 20dB。一種解決辦法是把對(duì)數(shù)放大器的兩個(gè)差動(dòng)輸入端接地。因?yàn)閷?duì)數(shù)放大器通常都是交流耦合輸入，所以可以在輸入端與地之間接耦合電容。另一種有效的辦法是使用濾波電路，也可以在輸入端利用一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)間接來實(shí)現(xiàn)濾波。窄帶匹配網(wǎng)絡(luò)具有某種濾波特性并能對(duì)帶測(cè)信號(hào)提供一定程度的增益。此外高頻應(yīng)用中，電路的屏蔽和接地非常重要。敏感電路可以置于屏蔽盒內(nèi)。

　　波形對(duì)截距的影響
　　
　　對(duì)于交流耦合信號(hào)，不同波形的信號(hào)將影響某些解調(diào)對(duì)數(shù)放大器的截距，使其有效值上移或下移（如圖7），但不影響對(duì)數(shù)放大器的斜率。這是由于解調(diào)對(duì)數(shù)放大器在解調(diào)后低通濾波器的信號(hào)檢波與平均特性引起的后果。而在基帶對(duì)數(shù)放大器中不存在依賴于波形的截距問題。AD8307用未調(diào)制的正弦波及與正弦波具有相同功率有效值的CMDA信號(hào)（9個(gè)通道全部打開）分別驅(qū)動(dòng)時(shí)的傳遞函數(shù)圖象。 可以看出，在器件的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍之內(nèi)，它們的輸出電壓相差3.55dB（88.7mV），具有正弦輸入特性的對(duì)數(shù)放大器測(cè)量各種波形信號(hào)幅度有效值時(shí)需加的校正因子，例如測(cè)量方波的有效值時(shí)，就應(yīng)該從對(duì)數(shù)放大器輸出電壓值中減去表中dB值等價(jià)的mV值（在AD8307中方波是-3.01dB對(duì)應(yīng)75.25mV）。



圖6 波形對(duì)截距的影響

表1 解調(diào)對(duì)數(shù)放大器對(duì)各種輸入波形的校正因子



　　波形畸變
　　
　　對(duì)數(shù)放大器在低電平輸入情況下，即使輸入信號(hào)的微小變化也會(huì)對(duì)輸出電壓產(chǎn)生明顯的影響，這正是對(duì)數(shù)放大器的特點(diǎn)。在某些情況下（有電容存在等），脈沖沒有立即關(guān)斷而卻降至某個(gè)低電平，然后按指數(shù)規(guī)律衰減到0V，這種輸入型號(hào)mV級(jí)的變化很可能我們用肉眼是看不到的。按指數(shù)衰減的信號(hào)的對(duì)數(shù)響應(yīng)是一條直線。如果輸入信號(hào)是連串的脈沖，輸出的后沿很容易和下一個(gè)脈沖的前沿重疊，因此，一個(gè)適當(dāng)?shù)牟罘?a href="http://m.1cnz.cn/v/" target="_blank">視頻處理電路可產(chǎn)生與輸入脈沖等寬度的輸出，從而解決脈沖重疊現(xiàn)象，如果應(yīng)用中脈沖的占空比很大，而有用信息集中在脈沖前沿，則差放視頻處理電路可以省略。如圖7所示


　　對(duì)數(shù)放大器的選型
　　
　　我們知道基本對(duì)數(shù)放大器具有優(yōu)良的直流精度和非常寬的動(dòng)態(tài)范圍，適用于光纖等直流或低頻信號(hào)的功率測(cè)量。這樣的模擬集成電路有AD8304、 AD8305。基帶對(duì)數(shù)放大器交流特性好，能響應(yīng)瞬時(shí)變化的輸入信號(hào)，但動(dòng)態(tài)范圍較小，適用于高速數(shù)據(jù)I/O和蜂窩基站等場(chǎng)合的應(yīng)用。相應(yīng)的器件有 AD8364。解調(diào)對(duì)數(shù)放大器動(dòng)態(tài)范圍大，頻率響應(yīng)寬。適用于系統(tǒng)的脈沖信號(hào)的中頻放大、頻譜分析、天線功率測(cè)量、功率指示等等。此類器件有AD640、 641、8307、8309、8310。