AD8304 160 dB对数放大器，具有光电二极管接口技术手册-电子发烧友网

概述
AD8304是一款单芯片对数放大器，针对光纤系统中的低频信号功率测量进行了优化。它采用先进的跨导线性技术，可提供多样、易用的极宽动态范围。利用专有设计技术和精密激光调整，该器件还可实现宽测量范围和高精度特性。大多数应用中，只需要+5 V单电源V P ，但也可使用3.0 V至5.5 V电源；额外使用负电源 VN对某些应用有利。使用低电源电压时，可以轻松更改对数斜率，以适应可用范围。低静态电流和芯片禁用特性则有利于电池供电应用。

AD8304采用14引脚TSSOP封装，额定工作温度范围为-40°C至+85°C。
数据表：*附件：AD8304 160 dB对数放大器，具有光电二极管接口技术手册.pdf
特性

针对光纤光电二极管接口进行了优化
8级整10倍范围
单电源供电：3.0 V至5.5 V
完整的高温稳定性
输出提供单极、双极或三极低通滤波
小型14引脚TSSOP封装
精密激光调整:
对数斜率：10 mV/dB（VLOG引脚）
基本对数截距：100 pA
可轻松调整斜率和截距
输出带宽：10 MHz
压摆率：15 V/µs
低功耗：静态电流约为4.5 mA（使能状态下）

框图

典型性能特征

求和节点接地与电压输入

可以使用负电源将输入节点重新定位到地电位。小至 -0.5 V的电压就足够了。图13展示了这种用法，此时输入电流由负电源提供支持。

这种连接模式在信号源为正电压(V_{SIG})（相对于地）的情况下很有用，而不是像光电二极管那样的电流源。对于这种情况，可使用(R_{IN})缩放输入电流，并将其置于最佳位置，以最大化(I_{PD})的范围，同时提供非常高的输入电阻，从而最小化对信号源的负载影响。例如，假设信号源跨度为100 mV至1 V，并且希望通过将(R_{IN})设置为1 MΩ来最大化(I_{PD})，那么跨度为100 pA至1 mA的输入电压将跨越10 nA至100 mA的中心电流范围。

当添加一个小的失调调零电压时，可以精确测量较小的输入电压。图13所示的可选网络为此目的提供了超过±20 mV的电压。

图13. 使用负电源并将VSUM置于地电位以实现电压模式输入

AD8304能够精确测量的最小电压仅受其输入失调电压漂移的限制。规格说明书给出了在整个温度和电源电压范围内的最大漂移值。在有限温度范围内且采用稳压电源供电时，失调漂移较低；在这种情况下，可对低至5 mV的输入进行处理。

AD8304的输入系统是准差分的，因此VSUM可以放置在任意参考电平(V_{LOW})上，范围很宽，并用作源的“信号LO”。例如，使用(V_{P} = 5 V)和(V_{N} = -3 V)，(V_{LOW})可以是此范围内的任何电压，精度为±2.5 V 。

提供负输出与重新定标

如图AD8304所示，缓冲器可以驱动负输出，从而实现信号的反相，此时模拟公共端（ACOM）接地。必须使用能够支持输入电流(I_{PD})的负电源，从V NEG引脚流出的静态偏置电流的一部分以及VLOG引脚的负载电流总和应小于20 mA。例如，在图14中，当驱动1 kΩ负载至 -4 V时，就是这种情况。

在某些情况下，使用比默认值大得多的截距可能会有所帮助。在本示例中，它必须从默认的100 pA移动到四个数量级，移至1 mA。如上文所述，使用电压输入时，这对应于改变截距(V_Z)，此处(V_Z)为1 V，(R_{S})为1 MΩ 。为充分利用更大的输出摆幅，增益设置为2。缓冲器具有增加的4.53倍增益，从而得到900 mV/十倍频程的定标，并且满量程输出为±3.6 V 。

图14. 使用负电源使输出摆幅低于地电位

反转斜率

该缓冲器本质上是一个未固定用途的运算放大器，可用于多种方式来支持AD8304的各种应用。在不需要时，可以将其从信号链中完全断开。图15展示了其作为反相放大器的用法；这会改变斜率的极性。输出可以通过以下方式改变极性：将(V_{REF})的一部分施加到BFIN引脚，或者在使用负电源时设置负截距。完整的实际应用设计在此未详细说明，但以下将讨论几种情况。

例如，假设需要 -30 mV/dB的斜率，这就需要3倍的增益。因为VLOG的输出电阻为5 kΩ，所以(R_{S})必须为15 kΩ 。向BFIN引脚施加正偏置电压(V_{OS})，如图15所示。所得输出电压可表示为：