DC – 13 GHz 0.5 dB LSB 6-Bit 數(shù)字衰減器 ADH424S 技術(shù)解析
DC – 13 GHz 0.5 dB LSB 6-Bit 數(shù)字衰減器 ADH424S 技術(shù)解析
在電子工程師的日常工作中，數(shù)字衰減器是射頻和微波電路設(shè)計里的重要元件。今天，我們就來深入探討一款高性能的數(shù)字衰減器——ADH424S。
文件下載：ADH424S.pdf
一、規(guī)格范圍與適用標(biāo)準(zhǔn)
ADH424S 的規(guī)格詳細(xì)規(guī)定了產(chǎn)品的各項要求，其制造流程遵循 MIL - PRF - 38535 Level V 標(biāo)準(zhǔn)，不過部分內(nèi)容有修改。同時，RF & MICROWAVE STANDARD SPACE LEVEL PRODUCTS PROGRAM 手冊中的制造流程也是本規(guī)格的一部分。此文檔主要針對該產(chǎn)品的太空級版本，而商業(yè)產(chǎn)品級別的詳細(xì)操作說明和完整數(shù)據(jù)手冊可在 http://www.analog.com/HMC424 查看。
二、產(chǎn)品型號
該產(chǎn)品的完整型號為 ADH424 - 701LH5，它是一款 DC – 13 GHz 的 GaAs MMIC 密封 0.5 dB LSB 6 位數(shù)字衰減器。
三、封裝外形
ADH424S 采用 X 型封裝，代號為 E - 12 - 5，有 12 個引腳，引腳鍍層為金，封裝樣式是陶瓷密封 SMT（LH5）。
四、引腳連接
| Pin Number | Terminal Symbol | Pin Type | Pin Description | Interface Schematic |
|---|---|---|---|---|
| 1 | RF1 | RF I/O | 該引腳為直流耦合，匹配 50 Ω。若 RF 線電位不為 0 V，則需要隔直電容。 | |
| 2 - 7 | V6 – V1 | Digital Inputs | 參考真值表（表 III）和控制電壓表（表 IV） | |
| 8, 10, 12 | GND | Power | 接地 | |
| 9 | RF2 | RF I/O | 該引腳為直流耦合，匹配 50 Ω。若 RF 線電位不為 0 V，則需要隔直電容。 | |
| 11 | Vee | Power | 電源電壓 | |
| Package Bottom | GND | Power | 接地 1/ | |
| Package Lid | GND | Power | 接地 2/ |
這里要注意，封裝底部必須連接 RF/DC 接地，封裝蓋內(nèi)部連接到 RF/DC 接地。
五、產(chǎn)品規(guī)格
1. 絕對最大額定值
| 項目 | 數(shù)值 |
|---|---|
| 控制電壓（VCTL 在 V1 到 V6） | Vee – 0.5 Vdc |
| 偏置電壓（Vee） | -7 Vdc |
| RF 輸入功率（0.5 – 13 GHz） | +25 dBm |
| 存儲溫度范圍 | -65 °C 到 +150 °C |
| 結(jié)溫最大值（T J） | 150 °C |
| 熱阻，結(jié)到外殼（θ JC） | 344 °C/W |
| ESD 敏感度（HBM） | 0 級，通過 50V |
超過這些絕對最大額定值的應(yīng)力可能會對器件造成永久性損壞，長時間處于絕對最大額定值條件下可能會影響器件的可靠性。
2. 推薦工作條件
| 項目 | 數(shù)值 |
|---|---|
| 電源電壓范圍（Vee） | -5 Vdc ± 10 % |
| 環(huán)境工作溫度范圍（T A） | -40 °C 到 +85 °C |
3. 標(biāo)稱工作性能
| 特性 | 數(shù)值 |
|---|---|
| 回波損耗（RF1 & RF2，所有衰減狀態(tài)，DC – 13 GHz） | 12 dBm |
| 輸入功率 0.1 dB 壓縮（1 – 13 GHz） | 22 dBm |
| 輸入三階截點（1 – 13 GHz） REF 狀態(tài) 其他狀態(tài) |
46 dBm 32 dBm |
| 開關(guān)特性 上升/下降（10 % / 90 % RF） 開/關(guān)（50 % VCTL 到 10 % / 90 % RF） |
30 ns 50 ns |
六、電氣性能特性
1. 插入損耗
不同頻率下的插入損耗不同，例如在 4 GHz 時，插入損耗最大為 3.2 dB；8 GHz 時，部分情況最大為 3.8 dB 等。
2. 衰減精度
在不同的衰減狀態(tài)和頻率下，衰減精度也有所不同。如 0.5 - 16.5 dB 狀態(tài)下，4 GHz、8 GHz、12 GHz 時，部分情況最大為 ± (0.4 + 4% of Atten. Setting) 等。
3. 偏置電流
偏置電流最大為 5 mA。
七、測試要求
1. 電氣測試要求
包括臨時電氣參數(shù)、最終電氣參數(shù)、A 組測試要求、C 組端點電氣參數(shù)、D 組端點電氣參數(shù)等不同測試要求，對應(yīng)不同的子組。
2. 壽命測試/老化測試增量限制
經(jīng)過 240 小時老化和 1000 小時壽命測試（C 組）后，偏置電流變化限制為 ± 10 %，插入損耗變化限制為 ± 1 dB。
八、真值表與控制電壓
1. 真值表
通過不同的控制電壓輸入（V1 - V6）組合，可以得到不同的 RF1 - RF2 衰減狀態(tài)，例如當(dāng) V1 - V6 都為低電平時，為參考插入損耗；當(dāng) V6 為高電平時，衰減為 0.5 dB 等。
2. 控制電壓
偏置條件為 0 V 到 -3 V @ 35 μA 典型值，以及 Vee 到 Vee + 0.8 V @ 5 μA 典型值。
九、老化測試、壽命測試和輻射
1. 老化測試和壽命測試電路
HTRB 不適用于此設(shè)計。測試條件和電路由制造商在文檔修訂級別控制下維護(hù)，并應(yīng)根據(jù)要求提供給相關(guān)活動方。測試電路需根據(jù) MIL - STD - 883 方法 1015 測試條件 B 指定輸入、輸出、偏置和功耗等。
2. MIL - PRF - 38535 QMLV 例外情況
制造流程遵循 RF & MICROWAVE STANDARD SPACE LEVEL PRODUCTS PROGRAM 手冊，其中提到了在 ADI 馬薩諸塞州切爾姆斯福德工廠運行的航空航天產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) QMLV 例外情況。例如，晶圓制造的代工信息可按需提供，D - 5 鹽霧氣氛測試不進(jìn)行。
十、應(yīng)用注意事項
在最終應(yīng)用中使用的電路板應(yīng)采用適當(dāng)?shù)?RF 電路設(shè)計技術(shù)。RF 端口的信號線應(yīng)具有 50 歐姆阻抗，封裝接地引腳和封裝底部應(yīng)直接連接到接地平面。推薦的電路板材料是 Rogers 4350。
十一、封裝外形尺寸
LH5 封裝和外形尺寸可在 http://www.analog.com 查看或按需提供。
在實際設(shè)計中，工程師們需要根據(jù)這些詳細(xì)的規(guī)格和要求，合理選擇和使用 ADH424S 數(shù)字衰減器，以確保電路的性能和可靠性。大家在使用這款衰減器的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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