概述
AD8305是一款價格低廉的微型對數轉換器，針對確定光纖系統中的光功率應用進行了優化。它采用先進的方式實施經典跨導線性（基于結）技術，可提供多樣、易用的寬動態范圍。只需采用3 V至12 V單電源供電；也可以選用雙電源。低靜態電流（典型值5 mA）特性適合電池供電應用。
數據表：*附件：AD8305 100 dB范圍(10nA-1mA)對數轉換器技術手冊.pdf

10 nA至1 mA輸入電流IPD施加于INPT引腳，作為一個比例優化的NPN晶體管的集電極電流，該晶體管利用精密對數關系將此電流轉換為電壓 (V BE )。另一個這種轉換器用來處理施加于IREF 引腳的參考電流（I REF ）。 這些輸入節點經過偏置，略高于地(0.5 V)。對于正極不需要接地的光電二極管應用，一般均可接受。同樣，在產生IREF時，也很容易處理此偏置電壓。對數前端輸出通過VLOG引腳提供。

此輸出的基本對數斜率標稱值為每10倍200 mV (10 mV/dB)。因此，100 dB范圍相當于1 V的輸出電壓。將此電壓（或緩沖器輸出）施加于一個允許采用外部基準電壓的ADC時，AD8305在引腳VREF上的2.5 V基準電壓輸出可以用來提高比例精度。合適的ADC包括AD7810（串行10位）、AD7823（串行8位）和AD7813（并行8位或10位）。其它對數斜率值可以利用簡單的外部電阻網絡提供。

對數截距（也稱為參考電流）標稱值為1 nA，它是通過外部產生的10 μA電流 IREF 而確定，該電流由連接在2.5 V VREF與0.5 V參考輸入IREF之間的200 kΩ電阻提供。對數截距可以通過改變此電阻在較寬的范圍內進行調整。將分子電流施加于INPT，并將分母電流施加于IREF，則AD8305也可以在對數比模式工作。

該器件內置一個緩沖放大器，用于驅動較大負載，以將基本斜率10 mV/dB提高到更高的值，從而用作精密比較器（閾值檢測器），或者用于實現低通濾波器。其軌到軌輸出擺幅可以達到正負供電軌的100 mV范圍內，源電流能力峰值為25 mA。

跨導線性對數轉換器的一個基本特性是小信號帶寬隨著電流水平降低而降低，低頻噪聲譜密度則提高。10 nA時，AD8305的帶寬約為50 kHz，它隨著IPD增大而提高，最大值約為15 MHz。利用緩沖放大器實現最多三極點的低通濾波器，可以解決低電流時噪聲電平提高的問題。

AD8305采用16引腳LFCSP封裝，額定工作溫度范圍為?40°C至+85°C。

應用

• 光功率測量
• 寬范圍基帶對數壓縮
• 電流和電壓比測量
• 光吸收測量

特性

• 針對光纖光電二極管接口進行了優化
• 50倍電流測量范圍
  法則一致性：0.1dB（10nA至1mA）
• 單電源或雙電源供電：3 V至12 V
• 完全對數比功能
• 標稱斜率：10 mV/dB（每10倍200 mV）
• 標稱截距：1 nA（由外部電阻設置）
  可選的斜率和截距調整功能
• 全面溫度穩定性
• 對于給定電流水平，響應時間極短
• 16引腳小型芯片級封裝
  (LFCSP 3 mm × 3 mm)
• 低功耗：靜態電流約為5 mA

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應用信息

AD8305易于在光監控系統以及需要將寬范圍電流轉換為其對數等效值（以分貝表示）的類似場景中使用。測量單電流輸入的基本連接方式如圖35所示，其中還包括各種非必要組件。

圖35. 固定截距使用的基本連接

VREF和INPT引腳之間2V的電壓差，結合200 kΩ的外部電阻R AES ，可向IREF引腳提供10 μA的參考電流。將VRDZ引腳連接到VREF，會使VLOG引腳的電壓提高0.8 V，實際上將截距電流(I_{INT})降低了10倍，至1 nA。也可使用(I_{REF})的其他值，范圍從100 nA到超過1 mA。圖5展示了這些變化的影響。

在估算截距穩定性時，必須考慮RAES的任何溫度變化。此外，當使用非常低的(I_{REF})值時，總體噪聲會增加。在固定截距應用中，使用較大的參考電流并無太多益處，因為在單電源工作時，動態范圍的低端會受到壓縮。此處顯示的電容為5 V。建議在VSUM和地之間使用一個電容，以盡量減少該節點的噪聲，并提供干凈的參考電流。

由于VLOG處的基本定標為0.2 V/十倍頻程，緩沖器輸出端4 V的擺幅對應20個數量級，因此將斜率提高到軌到軌電壓范圍會很有用。出于說明目的，圖35中的電路提供了0.5 V/十倍頻程（25 mV/dB）的總體斜率。因此，使用(I_{REF} = 100 μA)時，(V_{LOG})在(I_{PD} = 10 nA)時從0.2 V運行到(I_{PD} = 1 mA)時的1.4 V，而緩沖器輸出從0.5 V運行到3.5 V，對應的電學動態范圍為120 dB（60 dB光功率）。

VLOG到地的可選電容與4.55 kΩ電阻構成單極點低通濾波器，結合圖35中C12的10 nF，3 dB轉角頻率為3.5 kHz。這種濾波有助于減少輸出噪聲，特別是當(I_{PD})較小時。多個濾波器在降低總噪聲方面更有效；AD8304數據手冊中提供了相關示例。

該網絡的動態響應受兩個輸入（INPT、IREF）到地的外部網絡影響。這是為了在整個電流范圍內穩定輸入系統。帶寬會隨著輸入范圍的變化而改變，從而實現寬范圍的極點頻率。RC網絡為輸入系統增加了一個零點，以確保整個輸入范圍的穩定性。圖35中所示的網絡值通常就足夠了，但當光電二極管的電容較高時，可能需要進行一些實驗調整。

盡管兩個電流輸入類似，但在極端電流（<100 nA）和溫度（<0°C）條件下操作參考輸入時仍需小心。將RC網絡修改為4.7 nF和2 kΩ，可在 -40°C時測量10 nA至(I_{REF})的電流。通過檢查代表性電流水平下(I_{REF})的瞬態響應，可以調整電容值，以提供快速上升和下降時間以及可接受的振鈴。為微調網絡零點，應調整電阻值。