概述
AD8335是一款四通道可變增益放大器(VGA),內置低噪聲前置放大器,適合對成本和功耗敏感的應用。每個通道均提供48 dB增益范圍、完全差分信號通道、有源輸入前置放大器匹配以及用戶可選的最大增益46 dB和38 dB,并且每個通道均具有單獨的增益控制。
前置放大器(PrA)具有×8 (18.06 dB)單端至差分增益,接受不大于625 mV峰峰值的輸入信號。在最大增益時,前置放大器噪聲為1.2 nV/√Hz,前置放大器與VGA合并折合到輸入端電壓噪聲為1.3 nV/√Hz。
假設噪聲帶寬(NBW)為20 MHz,奈奎斯特頻率為40 MHz,則輸入信噪比(SNR)為92 dB。引腳HLxx利用1 V 峰峰值或2 V 峰峰值滿量程(FS)輸入,優化10位和12位ADC的輸出信噪比。
通道1和通道2通過引腳EN12啟用,通道3和通道4通過引腳EN34啟用。對于只需要VGA的應用,可以將前置放大器關斷,從而顯著降低功耗。
AD8335采用64引腳架構芯片級封裝(9 mm × 9 mm),額定溫度范圍為?40°C至+85°C工業溫度范圍。
數據表:*附件:AD8335四通道、低噪聲、低成本可變增益放大器技術手冊.pdf
應用
- 醫療成像(超聲、伽馬射線照相機)
- 聲納
- 測試和測量
- 精確、穩定的寬帶增益控制
特性
- 低噪聲前置放大器(PrA)
- 電壓噪聲 = 1.3 nV/√Hz(典型值)
- 電流噪聲 = 2.4 pA/√Hz(典型值)
- NF = 7 dB (RS = RIN = 50 Ω)
- 單端輸入:VIN 最大值 = 625 mV 峰峰值
- 有源輸入匹配
- 輸入信噪比(噪聲帶寬 = 20 MHz)= 92 dB
- VGA
差分輸出
VOUT最大值 = 5 V峰峰值,RL= 500 Ω差分
增益范圍(8 dB輸出增益步進)
低增益模式:?10 dB至+38 dB
高增益模式:?2 dB至+46 dB
精確線性dB增益控制
框圖
引腳配置描述
典型性能特征
應用信息
超聲領域
AD8335的主要應用是醫學超聲。圖57展示了超聲系統的簡化框圖。超聲系統中最重要的功能之一是時間增益控制(TGC),用于補償生理信號衰減。由于超聲信號的衰減與距離(時間)呈指數關系,線性dB可變增益放大器(VGA)是理想的解決方案。
超聲信號鏈中的關鍵要求是低噪聲、有源輸入驅動、快速過載恢復、低功耗以及差分輸出到ADC。因此,大多數超聲設備使用波束形成技術,該技術需要大量通道(例如,32到512個通道)的二進制加權數,這對于實現最低功耗至關重要。
大多數現代設備采用數字波束形成技術。在此技術中,信號在經過時間增益補償放大器(TGC amplifier)后立即轉換為數字格式,波束形成通過數字方式完成。
典型的超聲設備分辨率一般為10位,采樣率通常大于40 MSPS,高端系統采用12位采樣。
在低端和便攜式超聲設備中,功耗和低成本是首要考慮因素,AD8335正是基于這些標準設計的。
基本連接
圖58展示了AD8335的基本連接方式。輸入信號從左側進入,輸出信號從右側輸出,提供直接的線性信號路徑。例如,該器件有四個差分VGA級,這就需要一個用于前置放大器電路的四通道電源。電源隔離的方式如圖所示,VGA部分也采用同樣方式。如果器件的兩面都安裝有組件,那么信號路徑中的電源去耦組件應放置在電路板的頂部,以減少布線中的寄生效應。
前置放大器連接
為使AD8335實現輸入匹配,需在PONX引腳和PIPX引腳之間交流耦合一個反饋電阻(R_{FB}) 。交流耦合可調節輸入共模電壓和輸出共模電壓。對于50Ω至200Ω的**R_{IN}**值,R_{FB}值范圍為5×R_{IN}。表6列出了一些較大源電阻(或R_{IN})的精確值和最接近的標準1%反饋電阻值。對于表6中未列出的值,R_{FB} 可以使用公式6計算。對于大于1 kΩ的值,采用近似值通常就足夠了。
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