第1部分。
AD8338输入网络
在这个设计中,微分输出振幅将±1.0 v,工厂默认设置,内部500Ω电阻,和最大增益,输入振幅必须100µV。增加电阻直接输入插脚允许设计师来调整这个要求。增益范围,由输入电阻,是:
(2)
使用40.2 -kΩ电阻在每个输入噪声之间提供了一个良好的平衡力量和输入衰减。与VG = 1.1 V(最大增益),收获是:
(3)
在这种情况下,差分输入只需要21 mV。
VG = 0.1 V时,收获是:
(4)
同样的21号输入,输出将大约100µV。
保理的总增益AD8130 ADA4870,相当于24.1 dB,输出幅度ADA4870将范围从1.6 mV 16 V .电阻后垫和自耦变压器,输出的电压范围从2号到20 V。
接口AD8338设备如一个DDS需要占抗锯齿和输入衰减。例如,微分输出AD9834C DDS[5]要求200Ω电阻为适当的摇摆。每个输出产生只有一半的正弦波信号,如图6所示。
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图6。输出的swing AD9834C IOUT和/ IOUT。
没有显示混叠工件。
每个输出的峰值为0.6 V,±0.6 V的有效输入所需的衰减是26 dB。200Ω电阻,衰减很容易通过创建一个简单的电阻分压器。由于信号不均匀,信号的峰值应达到预期的衰减值。
(5)
使用标准6.98 -Ω和191Ω电阻值误差0.7%。
最后,一些抗锯齿是必要的。75 -议员采样率,奈奎斯特速率输出37.5 MHz,这超过了20 MHz带宽的设计。抗锯齿杆设定在20 MHz,所需的电容器是:
(6)
这是一个标准的价值,所以完整的输入网络如图7所示:
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图7。DDS +网络+ AD8338衰减和过滤。
这个阶段是构建和测量。总体变化在±0.6 dB,如图8所示。
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图8。计算与测量获得AD8338配置。
ADA4870输出级
AD8130提供的单端输出,ADA4870将执行最终增加10个。需要两个电阻来设置这个增益,和舞台是稳定的,没有外部补偿。只剩下的工作将是塑造网络输出符合应用程序的需要。有三个一般的实现:
直接输出放大器50Ω
垫、自耦变压器输出到50Ω
填充物,自耦变压器输出到50Ω
直接输出,放大器的输出直接绑定到输出连接器,没有任何源网络变换,如图9所示。适合true-dc-connected源,这个方法不使用设备的潜力,但仍比典型的信号发生器的10 v输出振幅。在这种情况下,最大峰值功率5.12 W。
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图9。连接直接输出驱动器。
垫设计,16-Ω负载之间的分裂8-Ω系列板,过滤后的1.5:1自耦变压器,如图10所示。在这种模式下,设计的低阻抗使设计师能够使用6.25×较小的电感值比用于50-Ω设计。低通滤波器和自耦变压器转换的有效8-Ω源阻抗匹配50Ω。而总输出功率峰值将8 W,这种设计方法是最适合的应用程序需要一个匹配50-Ω来源反射可能会关注的,例如当长输电线路。
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图10。ADA4870 padded-output设计连接。
输入阻抗出现50Ω在乐队感兴趣的任何反映
最后的选择,可能最有用的信号生成器,跳过8-Ω垫的使用,并且允许输出功率的两倍。一个LC梯形滤波器还建议,如图11所示,但梯子值将是3.125×小于值将被用于50-Ω系统(设计16-Ω名义阻抗)。在这种情况下,自耦变压器将使用一个0.77:1的比例。在这种模式下,正弦波输出振幅峰值将28.3 V,和ADA4870将推动大约16 W 50-Ω负载(8 W rms或39 dBm)。
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图11。连接驱动50-Ω负载最佳功率输出。
总解决方案
在现实世界中,模拟和方程是毫无意义的,如果他们不与现实世界。因此重要的是要建立一个完整的系统,测量其性能与预期。图12显示了一个实际的示意图padded-output设计。
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图12。简化,完整的示意图。
图13显示测量结果没有一个过滤器。系统有一个±1-dB增益一致性最坏情况到2.75 W rms(5.5 - W峰值)输出功率(P1dB压缩点34 dBm)。最值得注意的是,总增益范围超过62 dB,提供16分贝范围比许多标准发电机。
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图13。垫、过滤、输出功率的结果。没有过滤,
系统展示P1dB点34 dBm。英尺= 14.0956 MHz。
增益范围可以提高DDS输出更好的过滤,以及降低系统噪音。图14显示了相同的测量一个过滤器。过滤输出不受同一P1dB水平,产生一个完整+ 36 dBm的输出到一个50-Ω负载。整体增益线性(≤0.65 dB)更好,错误只有在中级。
如果更高的输出能力所需的特定模式的操作,多个输出放大器可以用于驱动一个特种变压器为给定的应用程序。
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图14。测量5阶低通滤波器的输出
(fC = 20 MHz)。英尺= 14.0956 MHz。
另外,这里描述的设计方法可以应用到更低的供应系统,只要这里描述的方法中使用的约束替代设计。
注意,测量的上端停在VG = 0.9375 V的输入衰减和增益误差积累。这可以通过修剪来解决初始衰减网络占总系统错误。纠正后,系统的总增益范围增加到74 dB。
结论
通过配对高性能VGA和高性能、高输出CFA,一个简单的前端,可以构建新一代的信号发生器。印刷电路板面积和总成本减少由于高集成的这些部分。
额外的多功能性,对数放大器,如AD8310[6],可以用在一个闭环反馈系统。之外,结合DDS工作像AD9834C,设计师可以把各种形式的包络调制,如频移键控(移频键控),通断键控(显得)和相移键控(相移键控),作为一个固有的特性,通过这部小说提供了无数的选择使用两个基本模块。
引用
电流反馈放大器。
日志安培/探测器。
信号的合成。
可变增益放大器(VGA)。
mt - 034教程。电流反馈放大器(CFB)。
mt - 057教程。高速电流反馈放大器。
mt - 060教程。选择电压反馈和电流反馈放大器。
mt - 072教程。精密可变增益放大器。
mt - 073教程。高速可变增益放大器。
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