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AD8305:  ログ変換器、100dB、(10nA~1mA)

製品詳細

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AD8305は、光ファイバ・システムで光パワーを測定するために最適化された、低価格で超小型サイズの対数検出器です。このデバイスは、従来のトランスリニア(ジャンクション・ベース)技術を最新の手法で採用しており、柔軟性に優れた使いやすい形状で、幅広いダイナミックレンジを提供します。わずか3~12Vの単電源電圧で動作します。静止電流が低いため(ゼロ入力で5mA(typ))、バッテリ電源で動作するアプリケーションに使用できます。

INPピンに印加される入力電流、IPD、は適切にスケーリングされたNPNトランジスタのコレクター電流となり、この電流は正確な対数関係で電圧(VBE)に変換されます。2つ目のこのような変換器は、IREFピンに印加されるリファレンス電流(IREF)を扱うために使われます。これらの入力ノードはグランド電位よりわずかか上(0.5V)にバイアスされます。これは、一般的にはフォトダイオードアプリケーションを可能とするためで、この場合ダイオードのアノードをグランドに接続することを避けるためです。同様に、このバイアス電圧は、生成したIREFをにおいても容易に計算されます。対数のフロントエンド出力は、VLOGピンで確認できます。

この出力における基本的な対数スロープは通常200mV/ディケード(10mV/dB)です。したがって、100dB範囲は1Vの出力変化に相当します。この電圧(もしくはバッファー出力)が、外部リファレンス電圧を採用するADCに印加されるときは、AD8305のVREFピンの2.5V電圧リファレンス出力をスケーリング精度を向上させるために使うことが出来ます。適切なADCには、 AD7810(シリアル10ビット)、 AD7823(シリアル8ビット)それに AD7813(パラレル、8ビットまたは10ビット)などがあります。対数スロープのその他の値は、簡単な外部抵抗ネットワークを使うことで達成できます。

対数的なインターセプト(リファレンス電流として知られている)は、2.5VのVREFと0.5VのIリファレンス入力IREF間につながれた200Ω抵抗によって提供される10μAの、外部から与えられる電流、IREF、を使うことで、通常は1nAに位置づけられています。このインターセプトは、この抵抗を変えることによって幅広い範囲にわたって、調整することが出来ます。AD8305はまた、INPTに分子電流を、IREFに分母電流を入力することで、対数比モードで動作することが可能です。

バッファーアンプは、高精度なコンパレータ(スレショルド検出)やローパス・フィルタに使用するため、10mV/dBの基本スロープをより高い値に引き上げる場合に使えるように、それなりの負荷をドライブするために提供されています。このレールtoレールの出力段は、正側と負側の電源レールの100mV以内までスウィングさせることが可能で、ピークの電流ソース能力は25mAです。

小信号帯域幅は電流レベルの減衰と共に狭まり、低周波でのノイズ・スペクトラル密度が増加するのは、トランスリニアー対数変換の基本的な特性です。10 nAレベルでのAD8305の帯域幅は約50 kHzですが、この帯域幅はIPDに比例して最大値15 MHzまで広がります。バッファ・アンプを使用すると、低電流でのノイズ・レベルの増加しますが、最大3極のローパス・フィルタを実現することによって対処することが出来ます。

AD8305は16ピンLFCSPパッケージを採用しており、-40℃~+85℃での動作が仕様規定されています。

アプリケーション
  • 光パワーの計測
  • 広範囲なベースバンド対数圧縮
  • 電流および電圧比の計測
  • 光吸収の計測


  • 特長と利点

    • 光ファイバ・フォトダイオード・インターフェースに最適化
    • 5ディケードで電流を測定
      誤差:0.1dB@10nA~1mA
    • 単電源または両電源動作(トータル電圧:3V~12V)    
    • 温度に対して完全安定動作 
    • 10mV/dB(200mV/ディケード)の勾配
    • インターセプト:1nA外部抵抗によって傾きとインターセプトの調整可能
    • 完全対数比での機能
    • 全電流レベルでの最小応答時間特性
    • 小型サイズの16ピン・チップスケール・パッケージ(3×3mmのLFCSP)
    • 低消費電力:約5mAの無負荷時電源電流

    AD8305 機能ブロック図

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    AD8305: LOGアンプ、100dBレンジ(10nA~1mA) (Rev 0, 06/2003) (pdf, 569 kB)  データシート PDF
    AD8305: Dual 12-Bit, High Bandwidth, Multiplying DAC with 4-Quadrant Resistors and Serial Interface Data Sheet  (Rev B, 04/2010) (pdf, 1301 kB)  データシート PDF
    AN-643: Closed-Loop Control Circuit Implementation of the ADuC832 MicroConverter®IC and the AD8305 Logarithmic Converter in a Digital Variable Optical Attenuator  (pdf, 395 kB) アプリケーション・ノート PDF
    CN-0057: Interfacing the ADL5317 High Side Current Mirror to a Translinear Logarithmic Amplifier in an Avalanche Photodiode Power Detector Application  (pdf, 107 kB) 実用回路 PDF
    CN-0056: Interfacing the ADL5315 High Side Current Mirror to a Translinear Logarithmic Amplifier in a Photodiode Power Detector Application  (pdf, 107 kB) 実用回路 PDF
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