斜率与截距校准
ADI(亚德诺)公司所有单片对数放大器均采用精密设计技术来控制对数斜率与截距。校准的核心是一对高精度电压基准,它们与电源电压和温度无关。通过为检波单元设定偏置,并对后检波输出接口施加后续增益,斜率被精确设定为 24 mV/dB。采用这一斜率,在 2.7 V 供电时,95 dB 的完整动态范围可轻松落在输出摆幅之内。
截距被定位于 –108 dBV(对应 50 Ω 系统的 –95 dBm),同样经过精心选择,使输出电压落在可用范围的中心。
斜率与截距的精确控制使对数放大器具备稳定的刻度参数,成为真正的测量器件,例如校准过的接收信号强度指示器(RSSI)。在此类应用中,输入波形通常是正弦波,输入电平以 dBV 为单位正确标定。也可换算为等效功率(dBm),但必须指明测量该功率所假设的阻抗。在射频实践中,通常以 50 Ω 为参考阻抗:0 dBm(1 mW)对应正弦幅度 316.2 mV(223.6 mV RMS)。
需注意,对数放大器本质上响应的是输入电压而非功率。AD8310 的标称输入阻抗远高于 50 Ω(低频时约 1 kΩ)。若在其 INHI 与 INLO 之间并接 50 Ω 端接电阻,或使用窄带匹配网络,即可把阻抗降到 50 Ω,此时功率标称值才成立。
简单的输入匹配网络能显著提高此类对数放大器的功率灵敏度:输入电压被抬升,截距随之改变。对于 50 Ω 无功匹配,电压增益约 4.8,整个动态范围下移 13.6 dB。
截距还与波形有关:相同幅度的方波读数比正弦波高 6 dB;高斯噪声的 RMS 值与正弦波相同时,读数高约 0.5 dB。