概述
ADL5303是一款單芯片對(duì)數(shù)檢波器，針對(duì)光纖系統(tǒng)中的低頻信號(hào)功率測(cè)量進(jìn)行了優(yōu)化，并提供多樣、易用的極寬動(dòng)態(tài)范圍。利用專(zhuān)有設(shè)計(jì)和精密激光調(diào)整，該器件還可實(shí)現(xiàn)寬測(cè)量范圍和高精度特性。它采用VPS 5 V正電源供電。使用低電源電壓時(shí)，可以更改對(duì)數(shù)斜率，以適應(yīng)可用范圍。低靜態(tài)電流和芯片禁用特性則有利于電池供電應(yīng)用。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADL5303 160 dB范圍、100pA至10 mA、低成本對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)手冊(cè).pdf

輸入電流 IPD流經(jīng)比例優(yōu)化NPN晶體管的集電極，于低失調(diào)JFET放大器附近連入反饋路徑。電流求和輸入節(jié)點(diǎn)可在獨(dú)立于電流的恒定電壓下工作，默認(rèn)電壓值為0.5 V，并且可在寬范圍內(nèi)對(duì)該電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。提供自適應(yīng)偏置方案，能夠在極低的光輸入水平下降低光電二極管的暗電流。 IPD = 100 pA時(shí)，VPDB引腳對(duì)光電二極管施加約0.1 V的反向偏置電壓；當(dāng) IPD = 10 mA時(shí)，反向偏置線性上升到2.0 V，以便改善高功率水平下的響應(yīng)時(shí)間。VSUM保護(hù)引腳位于INPT輸入引腳的側(cè)面，在求和節(jié)點(diǎn)處跟蹤電壓變化。將器件的裸露焊盤(pán)連接至VSUM引腳可提供一個(gè)持續(xù)的保護(hù)，較大程度減少進(jìn)入INPT引腳的漏電流。

VLOG輸出端對(duì)數(shù)斜率的默認(rèn)值可通過(guò)內(nèi)部5 kΩ電阻設(shè)置。外部分流電阻可降低對(duì)數(shù)斜率；緩沖器和一對(duì)外部反饋電阻可升高對(duì)數(shù)斜率。VLOG引腳端的額外電容可用作簡(jiǎn)易的低通濾波器。中間電壓VLOG通過(guò)輸出級(jí)緩沖，其擺幅可以達(dá)到接地和正電源VPS的大約100 mV以?xún)?nèi)，并提供±20 mA的峰值電流驅(qū)動(dòng)能力。同時(shí)提供板載2 V基準(zhǔn)電壓源，以便對(duì)截點(diǎn)進(jìn)行重新定位?？鐚?dǎo)線性對(duì)數(shù)放大器的增量帶寬由于輸入電流變小而降低。IPD =1 nA時(shí)，ADL5303的帶寬約為2 kHz，它隨著IPD增大而提高，最大值為10 MHz。

特性

• 針對(duì)光纖光電二極管接口進(jìn)行了優(yōu)化
• 8級(jí)整10倍范圍
• 法則一致性：
  0.1 dB，1 nA至1 mA
• 單電源供電：
  3.0 V至5.5 V
• 全面溫度穩(wěn)定性
• 精密激光調(diào)整
• 對(duì)數(shù)斜率：10 mV/dB（VLOG引腳）
• 基本對(duì)數(shù)截距：100 pA
• 可輕松調(diào)整斜率和截距
• 輸出帶寬：10 MHz
  壓擺率：15 V/μs
• 小型16引腳LFCSP封裝
• 低功耗：靜態(tài)電流約為4.5 mA（使能狀態(tài)下）

應(yīng)用

• 高精度光功率測(cè)量
• 寬范圍基帶對(duì)數(shù)壓縮
• 針對(duì)APC環(huán)路的多功能檢波器

框圖

典型性能特征

應(yīng)用信息

當(dāng)向VSUM施加一個(gè)小的失調(diào)調(diào)零電壓時(shí)，可精確測(cè)量較小的輸入電壓。能夠精確測(cè)量的最小電壓受限于ADL5303輸入失調(diào)電壓的漂移。規(guī)格說(shuō)明書(shū)給出了在整個(gè)溫度和電源電壓范圍內(nèi)的最大漂移值。在有限溫度范圍內(nèi)且采用穩(wěn)壓電源供電時(shí)，失調(diào)漂移較低；在這種情況下，可對(duì)低至5 mV的輸入進(jìn)行處理。

重新定標(biāo)

在某些情況下，使用更大的截距值可能會(huì)有所幫助。在本示例中，它必須從默認(rèn)的100 pA移動(dòng)到四個(gè)數(shù)量級(jí)，移至1 mA。如先前所述，使用電壓輸入時(shí)，這對(duì)應(yīng)于改變截距(V_Z)，此處(V_Z)為1 V，(R_S)為1 MΩ 。為充分利用更大的輸出擺幅，增益設(shè)置為2。緩沖器具有增加的4.53倍增益，從而得到900 mV/十倍頻程的定標(biāo)，并且滿(mǎn)量程輸出為重新定標(biāo)后的一個(gè)數(shù)量級(jí)。

反轉(zhuǎn)斜率

該緩沖器本質(zhì)上是一個(gè)未固定用途的運(yùn)算放大器，可用于多種方式來(lái)支持ADL5303的各種應(yīng)用。在信號(hào)鏈中可將其完全斷開(kāi)。圖30展示了其作為反相放大器的用法；這會(huì)改變斜率的極性。通過(guò)將(V_{REF})的一部分施加到BFIN引腳，可改變輸出的極性。完整的設(shè)計(jì)需實(shí)際應(yīng)用，但仍有一些情況未明確，簡(jiǎn)要說(shuō)明如下。

例如，如果需要 -30 mV/dB的斜率，則需要3倍的增益。因?yàn)閂LOG的輸出電阻為5 kΩ，所以(R_S)必須為15 kΩ 。向BFIN引腳施加正偏置電壓(V_{OS})，如圖30所示。所得輸出電壓可表示為：

當(dāng)增益設(shè)置為13（(R_S = 5 kOmega)）時(shí)，2 V的(V_{REF})可直接連接到BFIN，此時(shí)輸出響應(yīng)的起始點(diǎn)為4 V。然而，由于此時(shí)斜率僅為 -0.2 V/十倍頻程，滿(mǎn)量程范圍（最大值）僅下降1.6 V。顯然，更高的斜率（或增益）是可取的；在這種情況下，設(shè)置(V_{OS})為較小的值以避免輸出在低電流范圍飽和。若(V_{OS} = 1.2 V)且(G = 33)，VLOG現(xiàn)在起始于4.8 V，然后跨越該電壓范圍下降，斜率為 -0.6 V/十倍頻程，滿(mǎn)量程為8(I_{Z}) 。