AD8305是一款微型对数转换器,针对确定光纤系统中的光功率应用进行了优化。它采用方式实施经典跨导线性(基于结)技术,可提供多样、易用的宽动态范围。只需采用3 V至12 V单电源供电;也可以选用双电源。低静态电流(典型值5 mA)特性适合电池供电应用。
AD8305易于在光学监控系统中使用,也适用于将宽范围电流转换为对数等效值(以分贝表示)的类似情况。测量单个电流输入的基本连接如图1所示,其中还包括各种非必要组件。
VREF和INPT引脚之间的2 V电压差与外部200 kΩ电阻器RREF相结合,为引脚IREF提供了10μa的参考电流IREF。将引脚VRDZ连接到VREF会使VLOG处的电压升高0.8 V,有效地将截断电流IPTC降低104倍,使其位于1 nA。可以使用从100 nA以下到1 mA以上的IREF的各种其他值。
在估计截距的稳定性时,必须考虑RREF中的任何温度变化。此外,当使用非常低的IREF值时,整体噪声会增加。在固定截距应用中,使用大参考电流几乎没有什么好处,因为当从单个电源操作时,这只会压缩动态范围的低电流端,这里显示为5V。建议使用VSUM和地之间的电容器来最小化该节点上的噪声,并有助于提供干净的参考电流。

图1
由于VLOG的基本缩放为0.2 V/decade,缓冲器输出的4 V摆动对应20 decade,因此提高斜率以更好地利用轨到轨电压范围通常是有用的。为了便于说明,图1中的电路提供了0.5 V/decade(25 mV/dB)的总斜率。因此,使用IREF=10μA,VLOG从IPD=10 nA时的0.2 V运行到IPD=1 mA时的1.4 V,而缓冲器输出从0.5 V运行到3.5 V,对应于120 dB的动态范围(电功率,即60 dB光功率)。
从VLOG到地的可选电容器与该引脚的4.55 kΩ电阻结合形成单极低通滤波器。例如,使用10 nF的CFLT,-3 dB的拐角频率为3.5 kHz。这种滤波在最小化输出噪声方面很有用,特别是在IPD很小的情况下。多极滤波器在降低总噪声方面更有效;AD8304数据表中提供了示例。
该整个输入系统的动态响应受到从两个输入端(INPT、IREF)连接到地的外部RC网络的影响。这些是在整个电流范围内稳定输入系统所必需的。由于极频率变化很大,带宽会随着输入电流而变化。RC网络为输入系统添加了一个零,以确保在整个输入电流水平范围内的稳定性。图1所示的网络值通常就足够了,但当光电二极管电容很高时,可能需要进行一些实验。
虽然两个电流输入相似,但在电流(<100 nA)和温度(<0°C)的极端情况下操作参考输入需要注意。建议将RC网络修改为4.7 nF和2 kΩ,以便在-40°C下测量10 nA。通过检查IREF在代表性电流水平下对扰动的瞬态响应,可以调整电容器值,以提供快速的上升和下降时间以及可接受的稳定。要微调网络零点,应调整电阻值。