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1.AD834的主要特性 AD834是美國ADI公司推出的寬頻帶、四象限、高性能乘法器，其主要特性如下： ●帶符號差分輸入方式，輸出按四象限乘法結果表示；輸出端為集電極開路差分電流結構，可以保證寬頻率響應特性；當兩輸入X=Y=±1V時，輸出電流為±4mA； ●頻率響應范圍為DC～500MHz； ●乘方計算誤差小于0.5％; ●工作穩定，受溫度、電源電壓波動的影響小； ●低失真，在輸入為0dB時，失真小于0.05％； ●低功耗，在±5V供電條件下，功耗為280mW； ●對直通信號的衰減大于65dB； ●采用8腳DIP和SOIC封裝形式。 AD834的引腳排列如圖1所示。它有三個差分信號端口：電壓輸入端口X=X1－X2和Y=Y1－Y2，電流輸出端口W=W1－W2；W1、W2的靜態電流均為8.5mA。 在芯片內部，輸入電壓先轉換為差分電流(V－I轉換電阻約為280Ω),目的是降低噪聲和漂移；然而，輸入電壓較低時將導致V－I轉換線性度變差，為此芯片內含失真校正電路，以改善小信號V－I轉換時的線性特性。電流放大器用于對乘法運算電路輸出的電流進行放大，然后以差分電流形式輸出。 AD834的傳遞函數為： W=4XY (X、Y的單位為伏特，W的單位為mA) 3.應用考慮 3.1 輸入端連接 盡管AD834的輸入電阻較高(20kΩ)，但輸入端仍有45μA的偏置電流。當輸入采用單端方式時，假如信號源的內阻為50Ω，就會在輸入端產生1.125mV的失調電壓。為消除該失調電壓，可在另一輸入端到地之間接一個與信號源內阻等值的電阻，或加一個大小、極性可調的直流電壓，以使差分輸入端的靜態電壓相等；此外，在單端輸入方式下，最好使用遠離輸出端的X2、Y1作為輸入端，以減小輸入直接耦合到輸出的直通分量。 應當注意的是，當輸入差分電壓超過AD834的限幅電平(±1.3V)時，系統將會出現較大的失真。 3.2 輸出端連接 采用差分輸出，可有效地抑制輸入直接耦合到輸出的直通分量。差分輸出端的耦合方式，可用RC耦合到下一級運算放大器，進而轉換為單端輸出，也可用初級帶中心抽頭的變壓器將差分信號轉換為單端輸出。 3.3 電源的連接 AD834的電源電壓允許范圍為±4V～±9V，一般采用±5V。要求VW1和VW2的靜態電壓略高于引腳＋VS上的電壓，也就是＋VS引腳上的電去耦電阻RS應大于W1和W2上的集電極負載電阻RW1、RW2。例如，RS為62Ω，RW1和RW2可選為49.9Ω，而＋V=4.4V,VW1=VW2=4.6V，乘法器的滿量程輸出為±400mV。 引腳－VS到負電源之間應串接一個小電阻，以消除引腳電感以及去耦電容可能產生的寄生振蕩；較大的電阻對抑制寄生振蕩有利，但也會使VW1和VW2的靜態工作電壓降低；該電阻也可用高頻電感來代替。 點擊此處查看全部新聞圖片 4.應用實例 AD834主要用于高頻信號的運算與處理，如寬帶調制、功率測量、真有效值測量、倍頻等。在某航空通信設備擴頻終端機(如圖2所示)的研制中，筆者應用AD834設計了擴頻信號調制器和擴頻信號接收AGC電路。 4.1 擴頻調制器 擴頻調制器在頻率為2MHz偽隨機碼的調制下，將70MHz晶體振蕩器輸出的信號變換為帶寬為4MHz的70MHz擴頻信號，然后送到發射機變頻與高頻功放電路，形成發射信號。采用AD834構成的擴頻調制器電路如圖3所示，實質上它是一個PSK調制器，調制碼信號(TTL電平)經RC耦合、分壓后轉換成±1V的雙極性非歸零碼，加到X2輸入端，X1經C16交流接地，R15作為控制失調電壓的平衡電阻；臥式晶振輸出的70MHz信號以C20、R19耦合到Y1輸入端，Y2經C19交流接地，R16是輸入端平衡電阻；AD834的差分輸出信號經電容C22、C32耦合到中心頻率為70MHz、帶寬為4MHz的聲表面波濾波器濾波(本級插入損耗為12dB)，然后加到MAX4178的緩沖輸出級(本級電壓放大倍數為1)。70MHz擴頻輸出信號中心頻率的穩定度取決于晶振的頻率穩定度，信號帶寬取決于調制碼的頻率。該調制器電路的最終輸出信號幅度為40mV。 4.2 AGC電路 本通信設備要求AGC的控制深度達70dB。AGC電路對70MHz中放輸出的信號取樣，然后輸出射頻AGC電壓和中頻AGC電壓，分別用于控制接收機高放和二中放的增益，以適應天線輸入0.5μV～0.5V的動態范圍。由AD834構成的AGC電路如圖4所示。中頻信號經C1、R1耦合到AD834的X2和Y1輸入端，相乘后獲得的直流分量經RC濾波后即是AGC電壓；由NE5532(雙運放)組成的有源濾波器，對AGC電壓進行適當的放大與電平移動，其中A2∶B運放采用單端輸入，設計的AGC電壓放大倍數為100，以形成中放所需的中頻AGC電壓(動態范圍為5.5～5V)； A2：A運放采用差動輸入， 電壓放大倍數設計為130，以形成高放所需的射頻AGC電壓(動態范圍為5.5～4V)。電路中，電位器P1和P2分別用于調整射頻AGC和中頻AGC的靜態電壓，無信號輸入條件下，射頻AGC電壓應為5.5V，中頻AGC電壓應為5.0V，此時接收機增益最大；隨著中頻輸入信號的增強，射頻AGC電壓降低，中頻AGC電壓升高(因中放為反向型AGC控制)，接收機增益逐漸降低。 需要注意的是，AD834應用于高頻電路時，電源需要良好的去耦濾波，濾波電容應采用高頻瓷片電容，電容應緊靠芯片的電源引腳；電路板布局時，高頻輸入與輸出線之間應盡量分離；電路布線應盡量短；并應良好接地。 |
