數(shù)字控制式VGA

在某些情況下，以數(shù)字方式控制信號(hào)電平可能會(huì)大有好處。上行電纜調(diào)制解調(diào)器驅(qū)動(dòng)器便是一例，如AD8325。

　　由于數(shù)據(jù)速率遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)撥號(hào)連接，有線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器越來(lái)越受歡迎。除接收數(shù)據(jù)(下行)之外，有線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器還能發(fā)射數(shù)據(jù)(上行)。這就要求使用低失真的數(shù)字控制式可變?cè)鲆娣糯笃鳎以摲糯笃髂軌蛞? V rms的標(biāo)稱(chēng)電平(+11.2 dBm或60 dBmV)驅(qū)動(dòng)75 同軸電纜。AD8325就是適合此應(yīng)用的有線(xiàn)電視(CATV)上行線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)器系列的一款產(chǎn)品。AD8325的增益由一個(gè)8位串行字控制，該字在59.45 dB范圍內(nèi)決定所需增益，進(jìn)而產(chǎn)生0.7526 dB/LSB的增益變化。AD8325框圖如下面圖8所示。


 

　　圖8：AD8325 CATV數(shù)字控制式可變?cè)鲆娣糯笃?br />
　　AD8325具有一個(gè)可變衰減器內(nèi)核，以數(shù)字方式控制衰減，范圍為0 dB至–59.45 dB。輸入緩沖器的增益大約為+ 30 dB，因此得到的總增益范圍為–29.45 dB至+30.0 dB。在上電模式下，AD8325包括四個(gè)模擬功能。輸入放大器(前置放大器)可以采用單端或差分配置。8位控制字解碼成一個(gè)3位字和一個(gè)9位字，前者驅(qū)動(dòng)游標(biāo)級(jí)(精密增益調(diào)整)，后者則驅(qū)動(dòng)衰減內(nèi)核(DAC)。游標(biāo)級(jí)中實(shí)現(xiàn)0.7526 dB/LSB分辨率，總衰減約為5.25 dB。在游標(biāo)級(jí)之后，由DAC提供AD8325衰減的批處理(9位或54 dB)。前置放大器和游標(biāo)增益模塊中的信號(hào)為差分形式，以提高PSRR和線(xiàn)性度。差分電流從DAC饋入輸出級(jí)，后者將這些電流放大到驅(qū)動(dòng)75 負(fù)載所需的合適電平。AD8325在上電和關(guān)斷情況下均可保持恒定的75 動(dòng)態(tài)輸出阻抗，這是該器件的一項(xiàng)主要性能和成本優(yōu)勢(shì)。輸出級(jí)利用負(fù)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)75 差分動(dòng)態(tài)輸出阻抗。這樣便無(wú)需使用外部75 端接電阻，進(jìn)而產(chǎn)生是標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器兩倍的有效輸出電壓。

　　這些特性使得AD8325能夠采用+5 V單電源工作并且仍能提供所需的輸出功率。在21 MHz帶寬、輸出電平最高為1 V rms (+11.2 dBm)時(shí)，失真性能為-57 dBc。

　　AD8370是一款低成本、數(shù)字控制、可變?cè)鲆娣糯笃?，可以提供精密增益控制、高IP3和低噪聲系數(shù)?？驁D如圖9所示。


 

　　圖9：750MHz數(shù)字控制式VGA AD8370

　　AD8370具有出色的失真性能和寬帶寬。對(duì)于寬輸入動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)用，AD8370能提供以下兩種輸入范圍：高增益模式和低增益模式。一個(gè)游標(biāo)7位跨導(dǎo)(Gm)級(jí)能夠以?xún)?yōu)于2 dB的分辨率提供28 dB增益范圍，以?xún)?yōu)于1 dB的分辨率提供22 dB的增益范圍。第二種增益范圍比第一種要高17 dB，可選擇用于改善噪聲性能。AD8370的電源由PWUP引腳的邏輯電平提供，在關(guān)斷模式下，其功耗小于4 mA，可以提供出色的輸入-輸出隔離。關(guān)斷模式下工作時(shí)，增益設(shè)置保持不變。

　　AD8370的增益控制通過(guò)一個(gè)8位串行增益控制字實(shí)現(xiàn)。MSB在兩個(gè)增益范圍之間進(jìn)行選擇，余下的7位則以精確線(xiàn)性增益步進(jìn)調(diào)整總增益。

　　AD8375是一款差分可變?cè)鲆娣糯笃?，由一個(gè)150 數(shù)字控制式無(wú)源衰減器后接高線(xiàn)性度跨導(dǎo)放大器組成，如圖10所示。


 

　　圖10：630MHz低失真數(shù)字控制式VGA AD8375

　　一個(gè)5位二進(jìn)制代碼以1 dB步進(jìn)更改衰減設(shè)置，從而使得器件的增益從20 dB(代碼0)變?yōu)?minus;4 dB(代碼24及以上)。最大增益設(shè)置下，器件的噪聲系數(shù)約為8 dB，并會(huì)隨著增益下降而增加。噪聲系數(shù)的增加量與增益的減少量相等。在輸出端測(cè)得的器件線(xiàn)性度是一階的，且與增益設(shè)置無(wú)關(guān)。增益介于0 dB至20 dB之間時(shí)，140 MHz條件下150 負(fù)載的OIP3約為50 dBm(每個(gè)信號(hào)音3 dBm)。增益設(shè)置為0 dB以下時(shí)，則會(huì)下降至約45 dBm。