ADL8111：10 MHz 至 8 GHz 旁路放大器的卓越性能与应用解析

在电子工程领域，放大器作为关键组件，其性能直接影响着整个系统的表现。今天，我们将深入探讨一款备受关注的旁路放大器——ADL8111，它在 10 MHz 至 8 GHz 的宽频范围内展现出了出色的性能。

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一、ADL8111 概述

ADL8111 是一款具有非反射旁路开关的低噪声放大器（LNA），能够在 10 MHz 至 8000 MHz 的宽频范围内实现宽带操作。它具备诸多令人瞩目的特性，如在 10 MHz 至 500 MHz 范围内典型小信号增益为 12.5 dB，OIP3 典型值为 34 dBm，噪声系数典型值为 2.8 dB 等。此外，它还拥有宽工作温度范围（−40°C 至 +85°C），并且符合 RoHS 标准，采用 6 mm × 6 mm、28 引脚 LGA 封装。

二、ADL8111 的特性优势

（一）宽频性能

从 10 MHz 到 8000 MHz 的广泛工作频率范围，使得 ADL8111 能够适应多种不同的应用场景。在 10 MHz 至 500 MHz 频段，它能提供稳定的小信号增益和良好的 OIP3 性能，为系统的线性度提供了保障。而在 5000 MHz 至 8000 MHz 频段，其输出 P1dB 典型值为 17 dBm，展现出了在高频段的出色表现。

（二）低噪声与低损耗

典型的 2.8 dB 噪声系数，能够有效降低系统的噪声干扰，提高信号的质量。同时，内部旁路开关状态在 10 MHz 至 500 MHz 范围内典型插入损耗仅为 2 dB，减少了信号在传输过程中的损失。

（三）温度适应性

宽工作温度范围（−40°C 至 +85°C）使得 ADL8111 能够在各种恶劣的环境条件下稳定工作，这对于一些对环境要求较高的应用场景，如军事、测试仪器等尤为重要。

（四）封装优势

采用 6 mm × 6 mm、28 引脚 LGA 封装，不仅符合 RoHS 标准，而且体积小巧，便于在 PCB 上进行布局和集成。

三、ADL8111 的应用领域

（一）军事领域

在军事通信、雷达等系统中，对放大器的性能要求极高。ADL8111 的宽频性能、低噪声和高线性度等特性，能够满足军事系统对信号处理的严格要求，确保通信的稳定性和准确性。

（二）测试仪器

测试仪器需要精确地测量和分析各种信号，ADL8111 的稳定增益和低噪声特性，能够为测试仪器提供准确的信号放大，提高测试的精度和可靠性。

（三）通信领域

在无线通信、卫星通信等领域，ADL8111 可以用于信号的放大和处理，提高通信系统的灵敏度和覆盖范围。

四、ADL8111 的技术参数详解

（一）整体功能参数

参数	测试条件/注释	最小值	典型值	最大值	单位
频率范围		10	-	5000	MHz
增益平坦度		-	±0.5	-	dB
输入回波损耗		-	24	-	dB
输出回波损耗		-	17	-	dB
射频建立时间（50% VA/VB 到 0.5 dB 最终 RFOUT 余量）		-	170	-	ns
射频建立时间（50% VA/VB 到 0.1 dB 最终 RFOUT 余量）		-	260	-	ns
开关速度（上升时间和下降时间）	10% 到 90% RFOUT	-	40	-	ns
噪声系数		-	2.8	-	dB

（二）不同状态下的参数

在内部放大器状态、内部旁路开关状态、外部旁路 A 和外部旁路 B 状态下，ADL8111 都有各自的参数表现。例如，在内部放大器状态下，小信号增益典型值为 12.5 dB，OIP3 典型值为 34 dBm；在内部旁路开关状态下，插入损耗典型值为 2 dB 等。这些参数为工程师在不同的应用场景中选择合适的工作状态提供了依据。

五、ADL8111 的工作原理

ADL8111 集成了一个放大器和两个位于射频输入和输出的开关网络。放大器采用了砷化镓（GaAs）LNA 芯片，而开关网络则采用了坚固的绝缘体上硅（SOI）技术，实现了快速切换和短建立时间。通过数字引脚 VA 和 VB 可以控制四种不同的信号路径状态：内部放大器、内部旁路、外部旁路 A 和外部旁路 B。

（一）信号路径状态控制

数字控制输入（VA/VB）	状态名称	信号路径状态
低/低	外部旁路 A	RFIN 到 OUT_A，IN_A 到 RFOUT
低/高	内部放大器	RFIN 到 RFOUT 通过放大器路径
高/低	内部旁路	RFIN 到 RFOUT 通过旁路路径
高/高	外部旁路 B	RFIN 到 OUT_B，IN_B 到 RFOUT

（二）偏置设置

内部放大器通过向 VDD_PA 施加 5 V 电压进行偏置，内部开关则通过向 VDD_SW 施加 +3.3 V 和向 VSS_SW 施加 −3.3 V 电压进行偏置。关闭 LNA 的 VDD_PA 偏置可以提供更好的射频端口之间的隔离。

六、ADL8111 的应用信息与设计建议

（一）基本连接

ADL8111 的基本连接如图 86 所示，也是评估板的原理图。需要向 VDD_PA 提供 5 V 直流偏置，向 VDD_SW 提供 +3.3 V 直流偏置，向 VSS_SW 提供 −3.3 V 直流偏置。VA 和 VB 为数字输入，用于设置信号路径状态，高逻辑状态设置为 1.4 V，低逻辑状态设置为 0 V。

（二）LNA 偏置

ADL8111 内的 LNA 工作在自偏置模式，将 VBIAS 引脚连接到一个 560 Ω 外部电阻，可实现 70 mA 的电源电流。不同的 RBIAS 电阻值可以实现不同的 IDQ 电流，具体推荐值可参考表 9。

（三）偏置顺序

在电源上电时，推荐的偏置顺序为：先设置 VDD_SW = 3.3 V，再设置 VSS_SW = -3.3 V，接着设置 VDD_PA = 5 V，最后施加射频信号。在电源下电时，顺序相反，先关闭射频信号，再依次将 VDD_PA、VSS_SW 和 VDD_SW 设置为 0 V。

七、总结与展望

ADL8111 作为一款在 10 MHz 至 8 GHz 宽频范围内表现出色的旁路放大器，凭借其卓越的性能和丰富的特性，在军事、测试仪器、通信等多个领域都有着广泛的应用前景。工程师在设计过程中，需要根据具体的应用需求，合理选择其工作状态和偏置设置，以充分发挥其性能优势。同时，随着电子技术的不断发展，我们也期待类似的放大器能够在性能和功能上不断创新，为电子系统的发展提供更强大的支持。各位工程师在实际应用中是否遇到过类似放大器的其他问题呢？欢迎在评论区分享交流。