電路功能與優(yōu)勢
在將具有寬動態(tài)范圍的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式,而ADC分辨率不足以捕捉全部有用信息時,可變增益放大器(VGA)可以發(fā)揮重要作用。例如,具有2 V峰峰值輸入范圍的10位轉(zhuǎn)換器的LSB大小為2 ÷ 1024,即稍低于2 mV。VGA放大幅度小于最低分辨率的輸入信號,并衰減大信號,以免ADC飽和。信號強度在數(shù)微伏至數(shù)伏范圍內(nèi)的超聲接收機,以及幾乎所有接收機都會用到的中頻(IF)放大器,就是這類應(yīng)用的例子。對于直流或低頻模擬信號,分辨率最高達24位的Σ-Δ型ADC經(jīng)濟實惠、款式多樣,但采樣頻率通常限制在數(shù)百 kHz?,F(xiàn)有的先進ADC的分辨率會隨著采樣頻率的提高而降低,這使得利用標(biāo)準(zhǔn)ADC對高頻、低振幅信號進行精確數(shù)字化處理極其困難??勺冊鲆娣糯笃骺梢苑奖愕亟鉀Q這一問題,圖1所示為VGA驅(qū)動ADC的典型應(yīng)用。
圖1:AD8331 VGA與AD9215 ADC互連(原理示意圖,所有連接/去耦均未顯示)
AD8331/AD8332/AD8334分別是單通道/雙通道/四通道、超低噪聲、線性dB可變增益放大器(VGA),針對超聲系統(tǒng)進行了優(yōu)化,可以用作低噪聲可變增益元件,工作頻率最高達120 MHz。
各通道內(nèi)置一個超低噪聲前置放大器(LNA)、一個48 dB增益范圍的X-AMP? VGA以及一個具有可調(diào)輸出限制功能的可選增益后置放大器。LNA增益為19 dB,具有單端輸入和差分輸出。LNA輸入阻抗可以利用一個電阻來調(diào)節(jié),以便與信號源相匹配,且不影響噪聲性能。
VGA的48 dB增益范圍使這些器件適合各種不同的應(yīng)用。帶寬在整個增益范圍內(nèi)可保持出色的一致性。對于40 mV至1 V范圍內(nèi)的控制電壓,增益控制接口可提供精確的50 dB/V線性dB調(diào)整。通過工廠調(diào)整可確保器件間及通道間具有出色的增益匹配特性。