DC – 13 GHz 0.5 dB LSB 6-Bit 数字衰减器 ADH424S 技术解析

在电子工程师的日常工作中，数字衰减器是射频和微波电路设计里的重要元件。今天，我们就来深入探讨一款高性能的数字衰减器——ADH424S。

文件下载：ADH424S.pdf

一、规格范围与适用标准

ADH424S 的规格详细规定了产品的各项要求，其制造流程遵循 MIL - PRF - 38535 Level V 标准，不过部分内容有修改。同时，RF & MICROWAVE STANDARD SPACE LEVEL PRODUCTS PROGRAM 手册中的制造流程也是本规格的一部分。此文档主要针对该产品的太空级版本，而商业产品级别的详细操作说明和完整数据手册可在 http://www.analog.com/HMC424 查看。

二、产品型号

该产品的完整型号为 ADH424 - 701LH5，它是一款 DC – 13 GHz 的 GaAs MMIC 密封 0.5 dB LSB 6 位数字衰减器。

三、封装外形

ADH424S 采用 X 型封装，代号为 E - 12 - 5，有 12 个引脚，引脚镀层为金，封装样式是陶瓷密封 SMT（LH5）。

四、引脚连接

Pin Number	Terminal Symbol	Pin Type	Pin Description	Interface Schematic
1	RF1	RF I/O	该引脚为直流耦合，匹配 50 Ω。若 RF 线电位不为 0 V，则需要隔直电容。
2 - 7	V6 – V1	Digital Inputs	参考真值表（表 III）和控制电压表（表 IV）
8, 10, 12	GND	Power	接地
9	RF2	RF I/O	该引脚为直流耦合，匹配 50 Ω。若 RF 线电位不为 0 V，则需要隔直电容。
11	Vee	Power	电源电压
Package Bottom	GND	Power	接地 1/
Package Lid	GND	Power	接地 2/

这里要注意，封装底部必须连接 RF/DC 接地，封装盖内部连接到 RF/DC 接地。

五、产品规格

1. 绝对最大额定值

项目	数值
控制电压（VCTL 在 V1 到 V6）	Vee – 0.5 Vdc
偏置电压（Vee）	-7 Vdc
RF 输入功率（0.5 – 13 GHz）	+25 dBm
存储温度范围	-65 °C 到 +150 °C
结温最大值（T J）	150 °C
热阻，结到外壳（θ JC）	344 °C/W
ESD 敏感度（HBM）	0 级，通过 50V

超过这些绝对最大额定值的应力可能会对器件造成永久性损坏，长时间处于绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性。

2. 推荐工作条件

项目	数值
电源电压范围（Vee）	-5 Vdc ± 10 %
环境工作温度范围（T A）	-40 °C 到 +85 °C

3. 标称工作性能

特性	数值
回波损耗（RF1 & RF2，所有衰减状态，DC – 13 GHz）	12 dBm
输入功率 0.1 dB 压缩（1 – 13 GHz）	22 dBm
输入三阶截点（1 – 13 GHz） REF 状态 其他状态	46 dBm 32 dBm
开关特性 上升/下降（10 % / 90 % RF） 开/关（50 % VCTL 到 10 % / 90 % RF）	30 ns 50 ns

六、电气性能特性

1. 插入损耗

不同频率下的插入损耗不同，例如在 4 GHz 时，插入损耗最大为 3.2 dB；8 GHz 时，部分情况最大为 3.8 dB 等。

2. 衰减精度

在不同的衰减状态和频率下，衰减精度也有所不同。如 0.5 - 16.5 dB 状态下，4 GHz、8 GHz、12 GHz 时，部分情况最大为 ± (0.4 + 4% of Atten. Setting) 等。

3. 偏置电流

偏置电流最大为 5 mA。

七、测试要求

1. 电气测试要求

包括临时电气参数、最终电气参数、A 组测试要求、C 组端点电气参数、D 组端点电气参数等不同测试要求，对应不同的子组。

2. 寿命测试/老化测试增量限制

经过 240 小时老化和 1000 小时寿命测试（C 组）后，偏置电流变化限制为 ± 10 %，插入损耗变化限制为 ± 1 dB。

八、真值表与控制电压

1. 真值表

通过不同的控制电压输入（V1 - V6）组合，可以得到不同的 RF1 - RF2 衰减状态，例如当 V1 - V6 都为低电平时，为参考插入损耗；当 V6 为高电平时，衰减为 0.5 dB 等。

2. 控制电压

偏置条件为 0 V 到 -3 V @ 35 µA 典型值，以及 Vee 到 Vee + 0.8 V @ 5 µA 典型值。

九、老化测试、寿命测试和辐射

1. 老化测试和寿命测试电路

HTRB 不适用于此设计。测试条件和电路由制造商在文档修订级别控制下维护，并应根据要求提供给相关活动方。测试电路需根据 MIL - STD - 883 方法 1015 测试条件 B 指定输入、输出、偏置和功耗等。

2. MIL - PRF - 38535 QMLV 例外情况

制造流程遵循 RF & MICROWAVE STANDARD SPACE LEVEL PRODUCTS PROGRAM 手册，其中提到了在 ADI 马萨诸塞州切尔姆斯福德工厂运行的航空航天产品的标准 QMLV 例外情况。例如，晶圆制造的代工信息可按需提供，D - 5 盐雾气氛测试不进行。

十、应用注意事项

在最终应用中使用的电路板应采用适当的 RF 电路设计技术。RF 端口的信号线应具有 50 欧姆阻抗，封装接地引脚和封装底部应直接连接到接地平面。推荐的电路板材料是 Rogers 4350。

十一、封装外形尺寸

LH5 封装和外形尺寸可在 http://www.analog.com 查看或按需提供。

在实际设计中，工程师们需要根据这些详细的规格和要求，合理选择和使用 ADH424S 数字衰减器，以确保电路的性能和可靠性。大家在使用这款衰减器的过程中，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。