DESCRIPTION DU PRODUIT

L'AD8304 est un détecteur logarithmique monolithique optimisé pour la mesure de la puissance des signaux basse fréquence dans les systèmes à fibre optique. Il utilise une technique translinéaire avancée pour fournir une gamme dynamique exceptionnellement large sous une forme polyvalente et facile à utiliser. Sa large plage de mesure et sa précision sont obtenues grâce à des techniques de conception exclusives et à un réglage précis du laser. Dans la plupart des applications, une seule alimentation positive, VP, de 5 V sera nécessaire, mais 3,0 V à 5,5 V peuvent être utilisés, et certaines applications bénéficient de l'utilisation supplémentaire d'une alimentation négative, VN. Lors de l'utilisation de faibles tensions d'alimentation, la pente du logarithme est facilement modifiable pour s'adapter à la plage disponible. Le faible courant de repos et les caractéristiques de désactivation de la puce facilitent l'utilisation dans les applications fonctionnant sur batterie.

Le courant d'entrée, IPD, circule dans le collecteur d'un transistor NPN à échelle optimale, connecté dans un chemin de rétroaction autour d'un amplificateur JFET à faible décalage. Le nœud d'entrée à sommation de courant fonctionne à une tension constante, indépendante du courant, avec une valeur par défaut de 0,5 V ; cette valeur peut être ajustée sur une large plage, y compris à la masse ou en dessous, en utilisant une alimentation négative optionnelle.

Un schéma de polarisation adaptative est prévu pour réduire le courant d'obscurité à des niveaux d'entrée de lumière très faibles. La tension à la broche VPDB applique environ 0,1 V à la diode pour IPD = 100 pA, augmentant linéairement avec le courant jusqu'à 2,0 V de polarisation nette à IPD = 10 mA. La broche d'entrée INPT est flanquée des broches de garde VSUM qui suivent la tension au nœud de sommation pour minimiser les fuites.

La valeur par défaut de la pente logarithmique à la sortie VLOG est mise à l'échelle avec précision à 10 mV/dB (200 mV/décade). La résistance à cette sortie est réglée au laser à 5 kΩ, ce qui permet d'abaisser la pente en la shuntant avec une résistance externe ; l'ajout d'un condensateur à cette broche permet d'obtenir un simple filtre passe-bas. La tension intermédiaire VLOG est tamponnée dans un étage de sortie qui peut osciller à environ 100 mV de la masse (ou VN) et de l'alimentation positive, VP, et fournit une capacité d'entraînement de courant de crête de ±20 mA. La pente peut être augmentée en utilisant le tampon et une paire de résistances de rétroaction externes. Une référence de tension précise de 2 V est également fournie pour faciliter le repositionnement de l'interception.

De nombreux modes de fonctionnement sont possibles. Par exemple, des filtres passe-bas comportant jusqu'à trois pôles peuvent être mis en œuvre pour réduire le bruit de sortie à de faibles courants d'entrée. Le tampon peut également servir de comparateur, avec ou sans hystérésis, en utilisant la référence de 2 V, par exemple, dans les applications d'alarme. La largeur de bande incrémentale d'un amplificateur logarithmique translinéaire diminue intrinsèquement pour les faibles courants d'entrée. Au niveau de 1 nA, la bande passante de l'AD8304 est d'environ 2 kHz, mais elle augmente proportionnellement à l'IPD jusqu'à une valeur maximale de 10 MHz.

L'AD8304 est disponible dans un boîtier TSSOP à 14 pattes et est spécifié pour un fonctionnement de -40°C à +85°C.

 

CARACTÉRISTIQUES

Optimisé pour l'interfaçage de photodiodes à fibre optique

Huit décennies complètes de gamme

Conformité à la loi 0,1 dB de 1 nA à 1 mA

Fonctionnement en alimentation unique (3,0 V - 5,5 V)

Complet et stable en température

Échelle précise ajustée au laser :

Pente logarithmique de 10 mV/dB (à la broche VLOG)

Interception logarithmique de base à 100 pA

Réglage facile de la pente et de l'ordonnée à l'origine

Bande passante de sortie de 10 MHz, taux d'absorption de 15 V/s

Filtrage passe-bas à 1, 2 ou 3 pôles à la sortie

Boîtier miniature à 14 pattes (TSSOP)

Faible consommation : ~4.5 mA Courant de repos (activé)

 

CANDIDATURES

Mesure de la puissance optique de haute précision

Compression de logs en bande de base à large bande

Détecteur polyvalent pour les boucles APC

 

CANDIDATURES

L'AD8304 incorpore des caractéristiques qui améliorent son utilité dans les applications de supervision de fibre optique et dans des applications plus générales. Pour faciliter l'exploration de ces possibilités, un macromodèle SPICE est fourni et une carte d'évaluation polyvalente est disponible.

Le macromodèle est présenté sous forme de schéma généralisé (et est donc indépendant des variations des programmes SPICE). Q1, QM et Q2 (ici de taille égale) correspondent aux transistors identiques de la figure 1. Les paramètres du modèle pour ces transistors ne sont pas critiques ; le modèle par défaut fourni dans les bibliothèques SPICE sera satisfaisant. Cependant, l'AD8304 utilise des techniques de compensation pour réduire les erreurs causées par les résistances de jonction (notamment RB et RE) à des courants d'entrée élevés. Il est donc conseillé de les mettre à zéro. Bien que cela ne modélise pas l'AD8304 avec précision, c'est plus sûr que d'utiliser des valeurs par défaut éventuellement élevées pour ces paramètres. Les paramètres du modèle à faible courant peuvent également être pris en compte. Notez qu'aucune tentative n'est faite pour capturer le comportement dynamique ou les effets de la température dans ce macromodèle simple ; la mise à l'échelle est correcte pour 27°C.