CN0057: ADL5317与跨导线性对数放大器实现接口

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概览

电路笔记PDF, 09/2010 (pdf, 311 kB)
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优势和特点
  • 雪崩光电二极管高端电流监控器
  • 跨导对数放大器
  • 宽输入电流范围:3nA - 3mA
此电路中所用产品
    应用: 
  • 通信
  • 通信
  • 表计与电能计量

电路功能与优势

本文所述电路用ADL5317 的监控电流输出IPDM与ADI公司的跨导线性对数放大器(如AD8304AD8305ADL5306ADL5310等)直接接口。图1所示为ADL5317AD8305接口所需的基本连接。在该配置中,设计人员可以利用ADL5317的完整电流镜范围实现高精度功率监控。

图1:ADL5317AD8305跨导线性对数放大器的典型连接

针对AD8305 自身及其与AD8305级联这两种情况,图2 所示ADL5317输出端测得的均方根(RMS)噪声电压与输入电流关系曲线。ADL5317产生的噪声相对较低,而且AD8305的频率响应特性本身还具有噪声滤波功能,因此对AD8305的噪声性能影响极小。

图2:AD8305 以及 AD8305ADL5317级联情况下的均方根噪声

电路描述

ADL5317主要针对宽动态范围应用,可简化APD偏置电路架构。在温度和输入功率变化时,为了保持适当的雪崩倍增系数,对APD上的偏置电压进行精确控制变得非常重要。图3显示如何用ADL5317 及外部温度传感器来监控APD的环境温度。利用查找表和DAC来驱动VSET,就可以根据条件施加正确的VAPD。请注意,为简单起见,图中省去了引脚9、引脚10以及引脚12至15。

图3:采用ADL5317的典型APD偏置应用

在该应用中,ADL5317以线性模式工作。APD的偏置电压由VAPD引脚提供,受VSET引脚上的电压(VSET)控制。VAPD上的偏置电压等于30 × VSET。

针对给定的高压电源,VAPD上可用的电压范围约限于33 V(或更低,因为VAPD< 41 V)。这是因为GARD和VAPD引脚均箝位在VPHV以下约40 V内,防止内部器件击穿。

输入电流IAPD缩小5倍并精确镜像至IPDM引脚。此接口最适合与ADI公司的跨导线性对数放大器(如AD8304AD8305)一起使用,具有宽动态范围,可以精确测量射入APD的光功率。

如果更希望在IPDM处提供电压输出,则只需一个外部接地电阻便可执行转换。IPDM上的兼容电压限于VPLV 或 VAPD/3,以较低者为准。

常见变化

应当精心考虑此配置中的电路板布局。电路板自身的泄漏电流路径可能会导致跨导线性对数放大器的输出中出现测量误差,特别是测量ADL5317动态范围的低端时。设计这种接口时,建议利用保护电位将该泄漏降至最低。这可以通过将跨导线性对数放大器的VSUM引脚与ADL5317的NC引脚相连来实现,VSUM保护走线分布于IPDM走线的两侧,如图1所示。关于使用VSUM的更多详细信息,请参考AD8304AD8305数据手册。可用类似方式通过ADL5317的VSET引脚保护VAPD走线。

此电路中所用产品:

产品 描述 可提供样片的产品型号
AD8304 160 dB对数放大器,具有光电二极管接口 AD8304ARUZ
AD8305 100 dB范围(10nA-1mA)对数转换器 AD8305ACPZ-RL7
ADL5306 60 DB范围(100 NA-100 µ A)低成本对数转换器 ADL5306ACPZ-REEL7
ADL5310 120 dB范围(3 nA - 3 mA)双通道对数转换器 ADL5310ACPZ-REEL7
ADL5317 雪崩光电二极管偏置控制器和宽范围(5 nA - 5 mA)电流监控器 ADL5317ACPZ-REEL7
沪ICP备09046653号
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