Analog Dialogue: A forum for the exchange of circuits, systems, and software for real-world signal processing.
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应用笔记

零漂移放大器实现精密信号调理应用

AN-1114:最低噪声的零漂移放大器提供5.6 nV/√Hz电压噪声密度

传感器产生的输出电压通常很小,需要通过具有高增益和精密直流性能的信号调理电路进行调理。遗憾的是,放大器的失调电压、漂移和1/f噪声会导致误差,尤其是对于低频、低电平电压测量,因此降低失调电压和漂移并消除1/f噪声对于实现最佳信号调理至关重要。零漂移放大器实现了超低失调电压和漂移、高开环增益、高电源抑制、高共模抑制以及零1/f噪声,能够给精密应用设计人员带来便利。这篇8页的应用笔记探讨零漂移放大器AD4528-1的架构、特征和设计考虑。

DDS设置避免器件初始化期间产生杂散输出

AN-1108:AD9832/AD9835编程示例

这篇4页的应用笔记介绍如何在直接数字频率合成器AD9832/AD9835的输出上载入正弦波形,包括上电时的设置、FSELECT控制位设置,以及在使用FSELECT控制位时将新数据载入器件。

窄带滤波器降低ADC与差分放大器驱动器之间的噪声

AN-1098:高性能差分驱动放大器与ADC之间的窄带接口设计方法

高性能差分放大器ADL5561、ADL5562、AD8375、AD8376和AD8352是对低失真、低噪声和低功耗有严格要求的一般中频与宽带应用的理想放大器。除了宽带宽和低失真外,这些放大器还具有增益调整能力,非常适合驱动模数转换器(ADC)。通过在驱动放大器与ADC之间设计一个窄带带通抗混叠滤波器接口,目标奈奎斯特频率区域外的放大器输出噪声得以衰减,有助于保持ADC的可用SNR性能。一般而言,若用一个恰当阶数的抗混叠滤波器,SNR性能会提高数个dB。这篇6页的应用笔记介绍了一种接口设计方法,利用它可以实现高性能驱动放大器与ADC(包括采用开关电容输入的ADC)之间的更有效接口。本应用笔记所述的窄带接口方法针对驱动一些颇受欢迎的无缓冲输入ADC进行了优化,如AD9246、AD9640和AD6655等。

在温度超出额定范围的情况下提高测量精度

AN-1087:使用AD8495/AD8496/AD8497时的热电偶线性化

AD8494/AD8495/AD8496/AD8497热电偶放大器可解决有关热电偶使用的许多困难,为热电偶温度测量提供一种简单的低成本解决方案。这些器件集仪表放大器和温度传感器于一体,能够放大很小的热电偶电压并执行冷结补偿。对于0°C至100°C的环境温度和−35°C至565°C的测量温度,AD849x的测量精度在±2°C以内。这篇4页的应用笔记介绍了在工作或测量温度超出额定范围的情况下实现更高精度的方法。

无线电控制器代码模块使ADF7242收发器IC支持自动IEEE 802.15.4工作模式

AN-1082:自动IEEE 802.15.4工作模式

AN-1082 RCCM IEEEX代码

这篇12页的应用笔记描述ADF7242收发器IC的自动IEEE 802.15.4工作模式。无线电控制器代码模块支持这些模式,并使ADF7242具备下列特性:自动IEEE 802.15.4帧滤波,自动应答已接收的有效IEEE 802.15.4帧,以及带自动重试功能的自动帧传输。

在低带宽应用中使用数字PLL,但要当心时钟频率漂移

AN-1079:确定低环路带宽应用中AD9548系统时钟的最大容许频率漂移速率

这篇12页的应用笔记回答的问题是:在不造成不利影响的前提下,AD9548数字PLL能够容许的系统时钟内在频率漂移速率是多少?AD9548使用一个直接数字频率合成器(DDS),其作用相当于模拟PLL中的VCO。但与VCO不同的是,DDS的输出信号来源于系统时钟,它是一个专用的外部时钟源,本质上是DDS的采样时钟。AD9548执行PLL功能的方法是通过控制频率调谐字来产生理想输出频率,这与模拟PLL通过改变VCO控制电压来产生理想VCO输出频率相似。在大多数应用中,频率源的稳定性不是一个大问题,因为PLL控制环路通常会补偿任何内在的频率漂移。但在环路带宽非常低的应用中,频率漂移速率需要予以特别关注,因为当频率漂移速率非常高时,环路可能无法以足够快的速度做出响应并进行补偿。这会导致PLL的输出发生相移,从而对时序至关重要的应用(例如同步一个1 pps GPS参考信号等)产生不利影响。

使用直接数字频率合成器或可编程波形发生器产生正弦波形

AN-1070:对AD9833/AD9834进行编程

这篇4页的应用笔记说明如何对AD9833可编程波形发生器和AD9834直接数字频率合成器(DDS)的正弦波形输出进行编程。操作顺序为进入复位模式、将数据输入Freq0寄存器以及退出复位模式。

利用基准电压监控器及早检测缓慢或丢失基准电压

AN-1064:了解AD9548的输入基准电压监控器

AD9548 PLL的输入端最多可支持八个独立参考时钟信号。八路输入各有一个专用基准电压监控器,判断输入信号的周期是否满足用户要求。基准电压监控器测量输入参考信号的周期,如果基准电压有误,则声明信号是过慢还是过快。此信息驻留于基准电压状态寄存器内。虽然基准电压监控器将既不快也不慢的基准电压视为正确,但仍会通过基准电压验证逻辑进一步审查。所有八个基准电压监控器共用相同的采样时钟和用户提供的标称系统时钟周期值(TSYS)。这篇12页的应用笔记将详细介绍基准电压监控器。

利用可编程数字鉴频鉴相器补偿抖动的不利影响

AN-1061:存在随机抖动时鉴频鉴相器AD9548的特性

在AD9548 PLL中,直接数字频率合成器(DDS)的作用相当于模拟PLL中的VCO。数字鉴频鉴相器(DPFD)并不参与相位和频率采集过程,仅指示PLL控制环路何时达到锁定条件。DPFD具有两个输出信号:时间误差样本代表基准电压与反馈沿之间的时间差异;周期误差样本代表基准电压与反馈沿之间的周期差异。该鉴频鉴相器具有数字特性,因而能够提供编程选项,比相应的模拟器件更加灵活。这篇16页的应用笔记有助于了解编程参数(锁定阈值、填充速率和漏极速率)与输入信号抖动特征之间的关系,便于用户充分利用鉴频鉴相器的灵活性。

使用交流耦合耳机时防止编解码器短路

AN-1056:ADAU1361和ADAU1761低功耗编解码器的无电容耳机虚拟地短路保护

ADAU1361和ADAU1761低功耗音频编解码器内置一个立体声耳机放大器,可在无电容耳机模式下工作。这意味着,可在无串联交流耦合电容的情况下使用立体声耳机输出。在无电容耳机输出模式下,编解码器产生一个虚拟地基准取代实际地中心。虽然这种配置适合大多数应用,但如果耳机插孔也用于线路输出且连接负载,使虚拟地至实际地短路,则仍可能会引起问题。这时,高电流可能会损坏编解码器。这篇两页的应用笔记说明在无电容耳机模式下使用编解码器时,如何实施地检测电路。

低成本可编程上变频器适合小尺寸解决方案

AN-1051:振荡器上变频器AD9552参考设计

低成本可编程器件AD9552接受低频输入信号(10 MHz至70 MHz),将其上变频为高频输出信号(最高900 MHz)。这篇4页的应用笔记介绍一种包括对输出信号进行性能测量的参考设计,证明AD9552(及所有支持元件)适合9 mm × 14 mm小尺寸解决方案,该尺寸与现有的一些振荡器封装相同。有关AD9552特性和功能的更多信息,请参考AN-0988。

 Circuits from the Lab

新产品简介

June 2011

Instrumentation Amplifier features 1-nV/rt-Hz input noise

ad8429The AD8429 ultralow-noise instrumentation amplifier is ideal for measuring extremely small signals over a wide temperature range. Excellent for measuring tiny signals, the amplifier features industry-leading 1-nV/rt-Hz input noise and 50-µV max input offset voltage specifications.. Its common-mode rejection (CMR) increases from 80 dB at G=1 to 140 dB at G=1000, offering high rejection when it is most needed; and its high-performance pin-out allows CMR to be guaranteed from dc to 5 kHz. Its current-feedback architecture provides wide bandwidth and fast settling times: 15 MHz and 0.75 µs at G=1, 4 MHz and 0.65 µs at G=10, 1.2 MHz and 0.85 µs at G=100, and 0.15 MHz and 5 µs at G=1000. Gain is set from 1 to 10,000 with a single external resistor. A reference pin allows the output voltage to be offset. Operating on ±4-V to ±18-V supplies, the AD8429 draws 9 mA max over temperature. Specified from –40°C to +125°C, it is available in an 8-lead SOIC package and priced from $3.50 in 1000s.

600-MHz Pin Electronics IC includes dual DCL with PPMU, VHH drive, and DACs

adate318The ADATE318single-chip automatic-test-equipment (ATE) solution performs the pin-electronics functions of driver, comparator, and active load (DCL)—at speeds of up to 600 MHz. It also provides a per-pin parametric measurement unit (PPMU), dc level-setting DACs, VHH drive capability, and an on-chip calibration engine. The four-quadrant PPMU can force or measure voltage or current—and measure voltage or current—on a per-pin basis. The dual device can be used in two single-ended drive/receive channels or a single differential channel. The proprietary driver features three active states: logic high, logic low, and terminate mode. Its high-impedance inhibit mode and integrated dynamic clamps facilitate high-speed active termination; and its –1.5-V to +6.5-V voltage range accommodates a wide variety of test devices. The active load can source/sink ±25 mA. The PPMU provides ±2-μA, ±10-μA, ±100-μA, ±1-mA, and ±40-mA force/measure current ranges with –2-V to +6.5-V force/measure voltage compliance. A high-voltage buffer can source voltages up to 13.5 V for flash memory testing. High-speed window- and differential comparators facilitate functional testing. On-chip 16-bit DACs set the dc levels for the DCL and PPMU. Available in an 84-lead LFCSP package, the ADATE318 is specified from 25°C to 70°C and priced at $42.08 in 1000s.

High-efficiency filterless 2.5-W monophonic Class-D Audio Amplifier

ssm2377The SSM2377monophonic class-D audio amplifier can deliver 2.5 W of continuous output power into a 4-Ω load—or 1.4 W into an 8-Ω load—with 92% efficiency, 100‑dB signal-to-noise ratio (SNR), and less than 1% distortion—allowing it to drive speakers directly in mobile phones, MP3 players, and other battery-powered devices. Its design minimizes clicks and pops, turn-on glitches, and EMI emissions—and provides thermal shutdown and short-circuit protection. Pin programming sets the gain of the fully differential input signal path to 6 dB or 12 dB. Radiated EMI emissions are ultralow, allowing the device, with 50-cm unshielded speaker cable, to pass FCC Class B testing without requiring any external filtering. Operating on a single 2.5-V to 5.5-V supply, the SSM2377 draws 2.5 mA in normal mode and 100 nA in shutdown mode. Available in a 9-ball WLCSP package, it is specified from –40°C to +85°C and priced at $0.59 in 1000s.

Low-power Programmable Waveform Generator

ad9837The AD9837low-power programmable waveform generator produces sine, triangular, and square wave outputs for sensing, actuation, and time-domain reflectometry (TDR). The output frequency and phase are software programmable, allowing easy tuning. The 28-bit frequency registers enable 0.06-Hz resolution with a16-MHz clock and 0.02-Hz resolution with a 5-MHz clock. Data is written via a 3-wire DSP- and microcontroller compatible serial interface that clocks at up to 40 MHz. Operating with a single 2.3-V to 5.5-V supply, the AD9837 draws 3.7 mA in normal mode and 0.5 mA in sleep mode. Available in a 10-lead LFCSP package, it is specified from –40°C to +125°C and priced from $1.65 in 1000s. .

Low-power Complete DDS

ad9838The AD9838low-power complete DDS produces high-performance sine and triangular outputs; and an on-chip comparator produces a low-jitter square wave output for clock generation. The 28‑bit frequency registers enable 0.06-Hz resolution with a 16-MHz clock and 0.02-Hz resolution with a 5-MHz clock. Phase- and frequency modulation are configured via registers using software or pin selection. Data is written via a 3-wire serial interface that clocks at up to 40 MHz. Operating with a single 2.3-V to 5.5-V supply, the AD9838 draws 3.7 mA in normal mode and 0.4 mA in sleep mode. Available in a 20-lead LFCSP package, it is specified from –40°C to +125°C and priced from $2.10 in 1000s.

Low-power, high-performance FSK Transceiver operates in ISM band

adf7023-1The ADF7023-Jlow-power, high-performance 2FSK/GFSK/MSK/GMSK transceiver operates in the 902-MHz to 958-MHz band, allowing short-range communications at 950-MHz, with data rates from 1 kbps to 300 kbps. The transmit RF synthesizer includes a VCO and a low-noise fractional-N PLL. It also includes two power amplifiers: a single-ended PA with output power programmable from –20 dBm to +13.5 dBm; and a differential PA with output power programmable from –20 dBm to +10 dBm. The ultra-linear receiver achieves –116-dBm sensitivity (BER) at 1-kbps with 2FSK/MSK modulation, –11.5-dBM third-order intercept (IP3), –21.9-dBm compression point (P1dB), and 72-dB interference blocking at 10-MHz offset. This combination allows secure communications in noisy environments, in applications such as smart metering, building control, and wireless healthcare. The high-speed AFC loop allows the PLL to find and correct frequency errors in the recovered packet; and an automated calibration engine enhances image rejection. Operating with a single 2.2-V to 3.6-V supply, the ADF7023‑J draws 10.3 mA in transmit mode, 22 µA in smart-wake mode, and 0.2 µA in deep-sleep mode. Available in a 32-lead LFCSP package, it is specified from –40°C to +85°C and priced at $2.62 in 1000s.

May 2011

1200-MHz to 2400-MHz Quadrature Modulator includes fractional-N PLL and VCO

adrf6702The ADRF6702quadrature modulator converts differential IF analog inputs (I/Q) with up to 750-MHz bandwidth into a single-ended 50-Ω RF output in the 1200-MHz to 2400‑MHz range. The on-chip fractional-N PLL and VCO generate a local-oscillator (LO) in the 1550-MHz to 2150-MHz range. A reference input in the 12-MHz to 160-MHz range can be multiplied by 1 or 2, or divided by 2 or 4, before it is applied to the PLL phase detector. At 2140 MHz, the modulator achieves 13.1-dBm compression point (P1dB), 29.1-dBm third-order intercept (IP3), and –157.3-dBm/Hz noise floor. Operating with a 4.75-V to 5.25-V supply; the ADRF6702 draws 290 mA with LO buffer enabled, 240 mA with LO buffer disabled, 130 mA using an external LO, and 2 µA in power-down mode. Available in a 40-lead LFCSP package, it is specified from –40°C to +85°C and priced at $12.10 in 1000s.

2011年4月

工作温度高达210°C的低噪声仪表放大器

ad8229 AD8229超低噪声仪表放大器非常适合在宽温度范围内测量极小信号。在210°C时,其保证工作时间为1000小时。它采用介质隔离工艺来防止产生寄生漏电流,封装中的线焊能够避免发生金属间吸收现象,这些技术增强了它在高温下的长期稳定性。这款放大器提供业界领先水平的1 nV/rt-Hz输入噪声和最大100 µV的输入失调电压,擅长测量微小信号。其共模抑制(CMR)可从G=1时的80 dB提高到G=1000时的134 dB,从而在最需要的时候提供高抑制性能;高性能引脚排列可保证DC至5 kHz范围内的CMR性能。电流反馈架构提供宽带宽和快速建立时间:15 MHz和0.75 µs(G=1时);4 MHz和0.65 µs(G=10时);1.2 MHz和0.85 µs(G=100时);0.15 MHz和5 µs(G=1000时)。增益通过单个外部电阻设置,增益范围为1至1000。可以利用参考引脚使输出电压偏移。AD8229采用±4 V至±17 V电源供电,整个温度范围内最大功耗为12 mA。额定温度范围为–40°C至+210°C,提供8引脚SBDIP封装,千片订量报价为100.00美元/片。

低功耗、零中频、2.4 GHz收发器IC支持IEEE 802.15.4

adf7241高集成度、低功耗、高性能收发器 ADF7241工作在全球通用的2.4 GHz ISM频段。在数据包和数据流两种模式下,该器件均支持IEEE 802.15.4-2006 PHY要求,并提供250 kbps的固定数据速率和DSSS-OQPSK调制功能。它符合FCC CFR47 Part 15、ETSI EN 300 440、ETSI EN 300 328和ARIB STD T-66标准。发射路径使用低噪声小数N分频RF频率合成器进行直接闭环VCO调制,其带宽自动优化,以实现最佳的相位噪声、调制质量和频率合成器建立时间性能。该VCO能够自动校准,工作频率是基频的两倍,因而可减少杂散发射并避免PA牵引效应。发射机输出功率可以在−20 dBm至+4 dBm范围内进行编程,且自动PA斜坡能力可满足瞬时杂散性能要求。集成的偏置和控制电路可简化与外部PA的接口。ADF7241采用1.8 V至3.6 V单电源供电,发射模式下功耗为21.5 mA,接收模式下为19 mA,休眠模式下为1.7 μA。它采用32引脚LFCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85°C,千片订量报价为1.98美元/片。

双通道2.2 GHz至2.7 GHz平衡混频器包括LO缓冲器、IF放大器和RF巴伦

adl5354 ADL5354双通道平衡混频器将2200 MHz至2700 MHz范围内的RF输入与2230 MHz至3150 MHz范围内的本振(LO)相结合,以产生30 MHz至450 MHz范围内的IF输出。高线性度双平衡无源混频器内核、集成的RF与LO平衡电路以及片内RF巴伦支持实现单端工作。低泄漏、低交调失真以及高输入线性度使该混频器非常适合蜂窝基站应用。各混频器内核前接LO缓冲器和RF巴伦,后接高线性度IF缓冲放大器。两条开关LO路径可用于时域双工(TDD)应用。具体特性包括:8.6dB转换增益,10.6dB单边带噪声系数,26.1dBm输入三阶交调截点(IP3),以及10.6dBm输入压缩点(P1dB)。ADL5354采用3.0 V至3.6 V单电源供电,正常模式下功耗为200 mA,掉电模式下为300 μA。它采用36引脚LFCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85°C,千片订量报价为9.98美元/片。

技术文章

Ashraf Elghamrawi, RF-IF Amplifiers and VGAs Cover The Entire Signal Chain, ECN, 5/12/2011

David Guo, Low-Power, Unity-Gain Difference Amplifier Implements Low-Cost Current Source, Analog Dialogue, 5/2/2011

John Ardizzoni, A Foolish Question about Op Amps and Capacitors, EDN, 4/7/2011

Moshe Gerstenhaber and Michael O'Sullivan, High-Resolution Temperature Measurement, Analog Dialogue, 4/5/2011

James Bryant, Measuring the DC Parameters of Op Amps, EDN, 3/17/2011

Eamon Nash和Ashraf Elghamrawi, RF功率检波器同时提供均方根和包络输出, Microwave Journal, 2/1/2011

Eamon Nash 和 Ashraf Elghamrawi, 利用RF包络检波实现漏极调制系统, Wireless Design and Development, 2/1/2011

John Ardizzoni, 运算放大器专用反馈引脚有助于将性能提升到更高水平, EDN, 1/13/2011

Henri Sino, 滤除电磁干扰以降低精密模拟应用的误差, Analog Dialogue, 1/11/2011

Reza Moghimi, 仪表放大器对电阻不匹配的敏感度较低, EDN, 12/2/2010

网络研讨会和教程

一个关于运算放大器和电容的愚人节问题 - 在我的电路中,运算放大器与电容之间存在奇怪的相互作用,你能帮助解决吗?

运算放大器直流参数的测量 - 现代运算放大器具有极高的开环增益和极低的失调,那么应该怎么测量呢?或者,这个问题不宜透露,需要严格保密?

半导体设计基础:超越运算放大器 - 信号处理应用半导体设计基础系列研讨会共有12集,这是第三集。本研讨会于3月9日首播,介绍差动放大器、仪表放大器、对数放大器和其它重要的放大器,并说明何时使用各种放大器,以及如何选择以实现最高电路性能。

与RF器件接口 -- 对于任何成功的RF设计,接收机和发射机内各级的接口是最重要的事情之一。如果电路各级之间的连接不当,谐波、不良衰减和其它缺陷就会凸显出来。本研讨会将介绍有助于实现RF电路最高性能的最佳做法。

信号处理应用半导体设计基础:运算放大器 -- 该系列研讨会共有12集,这是第二集。在本研讨会中,我们讨论历史悠久的运算放大器:什么是运算放大器及其工作原理如何?运算放大器有哪些类型?如何为电路选择合适的运算放大器?本研讨会还将说明失调、噪声、带宽和其它影响放大器工作的参数,以及如何利用恰当的运算放大器来获得最高电路性能。

高速印刷电路板设计的技巧和诀窍 -- 了解有关高速印刷电路板设计的技巧和诀窍,从电源旁路到串扰等;您可以轻松地将其应用于自己的PCB中,切实地改进电路。

RF检波器揭秘 -- 本次在线研讨会将介绍有关RF检波器的一些实用知识,包括概述不同类型的检波器以及如何应用这些器件。涉及的应用领域包括:RF输入匹配、输入范围选择以及与精密ADC的接口。

运算放大器简介 -- 本研讨会旨在向模拟设计新手或不熟悉模拟设计或概念者介绍运算放大器的基本知识。

直接变频接收机的正交和直流校正 --本研讨会讨论各种无线通信架构,重点探讨零差接收机设计挑战,例如直流偏置、正交误差和偶次谐波失真等。

实用放大器噪声原理 -- 本研讨会重点向电路板设计人员介绍一些实用的噪声处理技巧,而不是教科书中常见的理论知识。

差分放大器和设计工具介绍 -- 差分放大器可以在许多高性能系统应用中提供精密信号调理,如医疗仪器和便携式测试设备等。但是,如何运用这些器件来确保您的信号链达到预期性能呢?本技术研讨会视频点播介绍了差分放大器的基本知识和常见应用,并探讨了多个设计示例。

运算放大器专用反馈引脚有助于将性能提升到更高水平或者专用反馈引脚为所有运算放大器量身打造! -- 我注意到你们的一些高速运算放大器采用了新的引脚排列。为什么要在使用了这么多年后做出改变呢?

放大器裕量是否束缚了您的手脚? -- 采用单电源供电时,我的运算放大器输出高度失真。这可能是因为某种裕量问题吗?

 

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