概述
AD600/AD602均為雙通道、低噪聲、可變增益放大器，并針對超聲成像系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，但同樣適用于任何要求精確增益、低噪聲、低失真和寬帶寬的應(yīng)用。每個獨立通道均提供0 dB至+40 dB(AD600)/-10 dB至+30 dB(AD602)增益。AD602的增益較低，可改善輸出的信噪比(SNR)。不過，兩款產(chǎn)品均具有相同的1.4 nV/√Hz輸入噪聲譜密度。dB增益與控制電壓成正比關(guān)系，經(jīng)過精密校準(zhǔn)，而且不隨電源電壓和溫度而變化。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD600 AD602雙通道、低噪聲、寬帶可變增益放大器(增益范圍0dB至+40dB)技術(shù)手冊.pdf

為實現(xiàn)高難度的性能目標(biāo)，ADI公司開發(fā)出一種專有電路形式X-AMP?。X-AMP的每個通道均含有0 dB至-42.14 dB可變衰減器，后接高速固定增益放大器。這樣，放大器永遠(yuǎn)不必處理較大輸入，并且還可以利用負(fù)反饋來精確定義增益和動態(tài)范圍。衰減器以7級R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)的形式實現(xiàn)，具有經(jīng)激光調(diào)整至±2%的100Ω輸入電阻。觸點之間的衰減為6.02 dB，增益控制電路提供這些觸點之間的連續(xù)插值，由此便可獲得以dB為單位的線性控制功能。

增益控制接口為完全差分接口，提供約15 MΩ的輸入電阻以及由內(nèi)部基準(zhǔn)電壓定義的32 dB/V(即31.25 mV/dB)比例因子。此接口的響應(yīng)時間不到1 μs。每個通道還具有獨立的選通設(shè)置，可以選擇性阻止信號傳輸，并將直流輸出電平設(shè)置在輸出地電壓的數(shù)毫伏范圍以內(nèi)。選通控制輸入為TTL/CMOS兼容。

AD600的最大增益為41.07 dB，AD602的最大增益為31.07 dB；兩種型號的-3 dB帶寬標(biāo)稱值均為35 MHz，基本上與增益無關(guān)。1 V均方根輸出和1 MHz噪聲帶寬的SNR典型值為76 dB(AD600)/86 dB(AD602)。在100 kHz至10 MHz范圍內(nèi)，振幅響應(yīng)平坦度為±0.5 dB；超出此頻率范圍時，這些增益設(shè)置的群延遲變化幅度均小于±2 ns。

每個放大器通道均可以驅(qū)動100 Ω負(fù)載阻抗，且失真較低。例如，進(jìn)入500 Ω負(fù)載的額定峰值輸出最小值為±2.5 V；進(jìn)入100 Ω負(fù)載為±1 V。對于采用5 pF分流的200 Ω負(fù)載，10 MHz、±1 V正弦輸出的總諧波失真典型值為-60 dBc。

AD600J/AD602J的額定工作溫度范圍為0°C至70°C，采用16引腳PDIP (N)和16引腳SOIC封裝。AD600A/AD602A的額定工作溫度范圍為-40℃至+85℃，采用16引腳CERDIP (Q)和16引腳SOIC封裝。AD600S/AD602S的額定工作溫度范圍為-55℃至+125℃，采用16引腳CERDIP (Q)封裝，符合MIL-STD-883標(biāo)準(zhǔn)。AD600S/AD602S也滿足DESC SMD 5962-94572標(biāo)準(zhǔn)。

AD600 – 增益范圍：0 dB至40 dB

AD602 – 增益范圍：-10 dB至+30 dB

特性

• 具有獨立增益控制的雙通道
  以dB為單位的線性增益響應(yīng)
• 兩種增益范圍
  AD600：0 dB至40 dB
  AD602：-10 dB至+30 dB
• 精確絕對增益：±0.3 dB
• 低輸入噪聲：1.4 nV/√Hz
• 低失真：-60 dBc THD(±1 V輸出)
• -3 dB帶寬：DC至35 MHz
• 穩(wěn)定的群延遲：±2 ns
• 低功耗：每個放大器125 mW（最大值）
• 每個放大器均具有信號選通功能
• 驅(qū)動高速ADC
• 提供符合MIL-STD-883標(biāo)準(zhǔn)及DESC的版本

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

AD600和AD602具有相同的總體設(shè)計和特性。它們都由兩個固定增益放大器組成，前面有一個電壓控制衰減器，衰減范圍為0dB至42.14dB，由獨立的控制接口控制，增益縮放因子為32dB/每伏特。AD600放大器經(jīng)過激光微調(diào)，增益為41.07dB（×113），控制范圍為 - 1.07dB至+41.07dB（0dB至+40dB有重疊）。AD602放大器的增益為31.07dB（×35.8），控制范圍為 - 11.07dB至+31.07dB（ - 10dB至+30dB有重疊）。

這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于放大器可以使用負(fù)反饋來提高增益精度。此外，由于放大器在輸入大信號時不會飽和，因此它可以處理大信號，同時保持低失真。這種方法的一個顯著特點是，小信號增益、相位響應(yīng)以及脈沖響應(yīng)基本上都與增益無關(guān)。

圖21是單個通道的簡化原理圖。輸入衰減器是一個7級R - 2R梯形網(wǎng)絡(luò)，使用未微調(diào)的電阻，標(biāo)稱值R = 62.5Ω，這導(dǎo)致特性電阻為125Ω ± 20%。在輸入處包含一個分流電阻，并通過激光微調(diào)100Ω ± 2%的電阻，以建立精確的輸入電阻，并確保在與外部電阻或電容結(jié)合使用時，能夠準(zhǔn)確控制增益和高頻轉(zhuǎn)角頻率。

標(biāo)稱最大輸入信號A1HI為1V rms（±1.4V峰值），使用推薦的±5V電源時。雖然在±2V峰值時也能工作，但這會增加諧波失真和饋通。每個衰減器都有獨立的信號LO連接，用于抑制共模模式下的電壓，從而實現(xiàn)輸入和輸出的隔離。電路中包含可將電壓限制在±100mV以內(nèi)的元件。

施加到梯形網(wǎng)絡(luò)輸入的信號，每級衰減6.02dB；因此，各個抽頭的衰減依次為6.02dB、12.04dB、18.06dB、24.08dB、30.1dB、36.12dB和42.14dB。采用獨特的電路技術(shù)對這些抽頭點進(jìn)行插值，如圖21中的滑塊所示，從而實現(xiàn)從0dB到42.14dB的連續(xù)衰減。

為了理解AD600/AD602，不妨將其看作一個機(jī)械裝置，通過從左到右移動滑塊來控制增益。實際上，滑塊的位置由控制接口決定。增益在任何時候都能精確確定，并且自動保證dB線性關(guān)系。在實際應(yīng)用中，增益與理想規(guī)律的偏差約為±0.2dB峰值。

需要注意的是，信號輸入并非完全差分。A1LO、A1CM（通道1）、A2LO和A2CM（通道2）在使用接地層時提供單獨的信號LO和輸出接地。即使在這些連接點之間存在微小的電壓差，也很重要的是A1LO和A2LO應(yīng)直接連接到輸入地。這些連接中的顯著阻抗會降低增益精度。A1CM和A2CM應(yīng)連接到負(fù)載地。

噪聲性能

采用這種方法的一個重要原因是其卓越的噪聲性能。內(nèi)部抽頭處的標(biāo)稱電阻為41.7Ω（125Ω的三分之一），在27℃時，其熱噪聲為0.84nV/√Hz（√4kTR），占總輸入噪聲的很大一部分。第一級放大器每√Hz貢獻(xiàn)額外的1.12nV噪聲，總輸入噪聲為1.4nV/√Hz。

0dB抽頭處的噪聲取決于輸入是短路還是開路。短路時，可實現(xiàn)最低噪聲譜密度（NSD）為1.12nV/√Hz。開路時，看向100Ω的電阻為129nV/√Hz，因此噪聲增加到1.71nV/√Hz。例如，如果AD600/AD602之前有一個900Ω電阻，允許從高達(dá)±10V rms的輸入進(jìn)行操作，那么這種計算就很重要。然而，在大多數(shù)情況下，信號源的低阻抗限制了最大噪聲電阻。