AD834用于直流至500MHz应用：均方根-直流转换、电压控制放大器和视频开关
简介
AD834是目前最快的四象限乘法器，可用带宽为800 MHz,相比之下，二象限乘法器AD539带宽为60 MHz,四象限乘法器AD734带宽为10 MHz,而四象限乘法器AD534带宽为1 MHz.单芯片结构和高速度使AD834非常适合平衡调制和解调、功率测量、增益控制和视频开关等高频应用，此类频率早已超过模拟乘法器的范围。
AD834并未牺牲精度来实现速度。与所有ADI乘法器一样，该器件在制造过程中使用激光调整对输入和输出失调执行零点校准，建立精确缩放。典型应用中，总静态误差可保持在±0.5%以下。
它提供商用、工业和军用温度范围内的8引脚塑封DIP、SOIC和陶瓷封装，采用±5 V电源供电。
使用AD834的主要挑战在于其电流模式输出级。为了尽可能维持最高带宽，AD834输出采用开路集电极的差分电流对形式。当需要较传统的接地基准电压输出时，这一形式很不方便。因此，本应用笔记讨论将上述电流精确转换为单端接地基升压电感准电压的方法。
这些应用包括宽带均方检波器、贴片电感均方根-直流转换器、双宽带绕行电感电压控制放大器、高速视频开关和变压器耦合输出电路。许多情况中，这些应用为用户提供了完整和成熟的解决方案，包括关键器件的建议电压源。
AD834概览
AD834是ADI公司不断追求高精度模拟信号处理的成果，图1以框图形式提供其示意图。具体而言，它融入了ADI二十年来在制造模拟乘法器方面的宝贵经验。器件使用激光调整薄膜电阻，通过3 GHz外延双极性晶体管工艺构建而成。由于特别注重细微之处，失真和噪声异常低。图2显示了较详细的简化电路示意图。
图1. AD834框图
将X和Y输入应用于具有285 跨阻和约25 k 小信号输入电阻的高速电压电流(V/I)转换器。两个输入端的满量程输入电压为±1 V.输入偏置电流通常为45 A.因此，差分对两个输入端的直流电阻必须相等，以便将失调电压降至最低，正如运算放大器一样。输入端电阻还会将高频振荡的风险降至最低。使用建议的电源电压时，V/I转换器的共模范围为±1.2 V.在该范围内，差分输入呈现70 dB的共模抑制，对于< 100 kHz的范围是保守额定值。V/I转换器内的偶数阶失真本身较低，同时内置失真消除电路，通常可将奇数阶非线性减小至±0.05%.
图2. AD834简化原理图
乘法器内核是一种大家熟悉的跨导线性电路。跨导线性原理[Ref. 1]利用了双极性晶体管的基极-发射极电压(VBE)与集电极电流(I插件电感c)之间的精密对数关系。跨导线性电路的输入和输出信号始终采用电流形式。内部节点的电压摆幅很小，因此不必对寄生结电容充电和放电，这也是带宽减小和压摆率受限的常见原因。所以跨导线性乘法器单元本身较快;也很容易实施成单芯片形式。不过，如果设计不仔细，这些器件可能引入失真。
该失真主要是由于内核晶体管内的发射极区域不匹配和电阻(欧姆)引起的(Ref. 2)。根据通道命名的传统惯例，如图2所示，X通道易受上述效应影响，而Y信号路径基本保持线性(四个输出器件Q3至Q6在许多方面类似于共基级或共源共栅电路)。因此，需要尽可能最低失真的信号应始终由Y通道处理。例如，在平衡调制器应用中，载波(本振电压)应施加于X输入，基带信号则施加于Y输入。
内核输出采用差分电流对形式。现在，这些电流的缩放通常通过在X输入端的V/I转换器内调节偏置电流来控制，该转换器还会决定以二极管形式连接的晶体管(Q1和Q2)内的电流。
在经典电压输出乘法器中，吸收不可避免的电阻不匹配所需的调节范围很小，此调整比例因子的方法可以接受。但在AD834中，传递函数涉及两个输入电压VX和VY、调整电压(在带隙基准电压源电路内生成，调整至精确值，这里假设为1 V)和输出电流lW:
工字电感
此表达式中，电阻值R决定输出电流的校准。制造时，薄膜电阻的初始不确定性可高达±20%,调整比例因子的常规方法会导致其他折衷(例如损失X输入V/I转换器内的可用信号范围)。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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