AD8309 5MHz至500MHz 、100dB解调对数放大器技术手册

概述
AD8309是一款基于连续检波技术的500 MHz检波对数放大器，适用于蜂窝基站、雷达及其它无线电收发器应用中的接收信号强度指示(RSSI)与相位检测。

该器件提供100 dB动态范围，在中间80 dB范围的精度为±0.4 dB，工作频率最高可达500 MHz。对数输出与输入信号的对数成正比，可在100 dB输入范围内提供0.4 V至2.5 V直流信号。该器件还提供限幅器输出，可将输入信号放大100 dB，并提供稳定的限幅输出，最大相位偏差为±100 ps。这一限幅器输出对于解调FSK和PSK调制信号很有用。

AD8309采用2.7 V至5.5 V直流单电源供电，典型功耗为20 mA，并采用16引脚塑料TSSOP封装。
数据表：*附件：AD8309 5MHz至500MHz 、100dB解调对数放大器技术手册.pdf

特性

• 完整的多级对数-限幅中频放大器
• 动态范围：100 dB –78 dBm至
  +22 dBm (Re 50 O)
• 可编程限幅器增益和输出电流
  差分输出至10 mA，2.4 V峰峰值
  总增益：100 dB，带宽：500 MHz
  恒定相位（典型延迟偏差：680 ps）
• 上电时间：500 ns，休眠电流：<1 mA
• RSSI缩放不随温度和电源电压而变化：
  斜率：20 mV/dB，截距：–95 dBm
  RSSI线性度：±0.4 dB（至200 MHz）
• 单电源：+2.7 V至+6.5 V，
  电流：16 mA（典型值）
• 全差分输入，
  RIN = 1kΩ，CIN = 2.5 pF

引脚配置描述

AD8309–典型性能特征

工作原理

AD8309 是一款先进的中频信号处理 IC，用于高性能接收机，结合了两个关键功能。

首先，它提供高电压增益和渐进压缩功能，将高动态范围的中频信号转换为方波（即硬限幅）输出，后续信号处理可从中恢复调制在输入信号上的频率和相位信息。为此，输入参考噪声电平必须非常低，因为它决定了接收机的检测阈值。此外，该放大器的群延迟应基本与信号电平无关，以最小化幅度 - 相位转换的风险。最后，限幅输出的幅度应明确界定且温度稳定，在 AD8309 中，用户可控制该幅度，甚至可完全关闭，提供了更大的灵活性。

其次，它提供与输入信号分贝值成比例的解调（基带）输出，可用于测量信号强度。该输出通常从接近地电平的值变化到高于地电平几伏，称为接收信号强度指示（RSSI）。提供此功能需要使用对数放大器（log amp）。为使该输出适用于测量信号强度，其刻度属性必须得到良好控制，包括以 mV/dB 指定的对数斜率和通常以放大器输入等效功率电平指定的截距（尽管对数放大器本质上是电压响应器件），以及对数定律符合性，即 RSSI 与理想函数的近似程度。ADI 公司的所有对数放大器在设计时都密切关注影响整体功能精度的因素。

在 AD8309 中，这两个基本信号处理功能相结合，提供必要的电压增益、渐进压缩、硬限幅以及输入信号对数幅度的确定（RSSI），这种组合称为对数限幅放大器。深入了解该产品的工作原理有助于避免在应用中出现许多问题。

对数放大器基础

对数放大器的基本目的是将宽动态范围的信号转换为其分贝等效值，因此它主要是一种测量设备。对数表示可能会导致一些令人困惑甚至矛盾的情况。例如，在对数放大器的 RSSI 输出上添加电压偏移，等效于在其输入前增加增益。

当所有变量都表示为电压时，无论具体结构如何，输出可表示为：

图 19 展示了理想对数放大器的输入 / 输出关系，符合公式（1）。