芯片datasheet阅读 以乘法器AD835为例

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很久没更博啦，前段时间一直忙着备考，这几天终于可以摸鱼会😎之前一直想写一篇阅读datasheet的博客，但是拖到现在（这学期有点麻）。因为电赛我们队也有准备通信方向，然后模拟混频器也是需要准备的模块，所以这次就以AD835乘法器来作为讲解案例

芯片手册结构

  • FEATURES、PRODUCT HIGHLIGHTS
  • General Description（略读即可）
  • Absolute Max Ratings
  • Specification
  • TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS
  • Pin Configuration
  • 内部寄存器或协议说明（可选）
  • Application Information
  • Package & Order Information

一般芯片手册结构主要以上面为主，不过根据器件适用域会适当删减。比如此次介绍的AD835就没有什么寄存器相关的说明

阅读重点

电赛中很重要的其实就是芯片选型，比如在仪器仪表题主要就是关于运放的选型（精密、高速、宽带、高增益…）根据运放参数也可以进行选型判定，而这一些的基础就是来源于芯片手册上给的指标，借此快速选择我们所要的芯片类型。不过可能在准备电赛期间就要备好几种自己熟练地，性能可以的模块。

回到正题
  • FEATURES、PRODUCT HIGHLIGHTS
    • 拿到相应的芯片手册后可以先对这两者进行详细阅读，前者主要提及基本特征，后者则是芯片的重点优势
    • 比如（AD835）：特征中主要提到其是乘法器和加法器的混合器件，以及高速、低噪声等特点；产品优势提到其为四象限乘法器、输入高阻（输入衰减小）、可以驱动低阻抗负载（这个其是挺有用的，比如我们之前做发射机的时候，天线阻抗匹配没做，所以效率比较拉胯，也就是说前级可能需要很大的一个带负载能力才能比较好的在接收机那边接受。这个比较强的驱动能力让你可能可以省一个电压跟随器）
四象限解析
  • 四象限是指能够执行正负数相乘并同时输出正负数结果
  • GENERAL DESCRIPTION
    • 选型的时候这个一般不怎么看因为实际上你对比器件性能主要就是对比FEATURES、PRODUCT HIGHLIGHTS实际上就够用了，当然看了下老工程师的经验，他们也说刚开始学做具体项目的话这块也仔细读一下
  • SPECIFICATIONS

  • 这块主要是芯片厂家按照其标注的条件下进行的测试，不用精度主要就是对几个你关注的参数（基于你的用法）对比就可以。比如是乘法器、混频器就可以关注下面这几个指标

    • Feedthrough, X、Feedthrough, Y 这个指标主要展现输出端与输入端的隔离状况，即如果太高的话，就是输入信号会馈通到输出端（比较麻烦）
    • −3 dB Small Signal Bandwidth 这个是小信号带宽，表明电路增益在该频率范围内下降到原始幅度的一般，带宽越高也就是表示该器件能处理更高频的信号
    • Slew Rate 压摆率（这个就不赘述了）
    • Settling Time 这个是输入端信号的建立时间，即对输入端信号变化的反应能力
    • Supply Voltage For Specified Performance 输入电压
    • 还可以再关注一下非线性失真度、噪声等…
  • Absolute Max Ratings

  • 主要就是要注意一些极限指标，比如你输入电压不能太大（😆），可以去b站刷刷芯片烧了，你就知道了

  • Pin Configuration
  • 这块还是比较重要，因为实际上拿到芯片版型以及网上一些非官方资料上引脚不准确等这会导致当时电赛已经处于麻痹状态下的你更加麻痹，搭具体电路的时候还是以芯片手册提供的引脚使用说明为参考依据
  • TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS

  • 此处就是展现芯片性能的一些个图像，这边其实根据其提供的横坐坐标表示以及图像名称即可推断其含义

  • 此图表示差动增益、相位变化，横坐标中的“1ST、2ND…”表示不同的测试条件或实验参数，用来评估差动信号处理电路的性能
  • 这个就是常见的幅频响应图，可以看到AD835在电赛通信题常用的20~30M还是可以顶住
  • 馈通程度（电路隔离度），可以看出其在20~30M中基本维持在-55dB也就是输入端信号反映到输出端的量可以视为0，还是比较猛。因为用过那个MC1496，载漏简直是不忍直视

这边可以顺带讲讲混频器、乘法器的区别、优缺点，这也是之前一直困扰我的问题。

混频器&&乘法器

总结一句话：乘法器（AD834、AD835） >> 混频器（AD831）

乘法器主要相对于混频器：输入端线性度好（幅度、相位）【混频器的话实际上RF端性能比较拉胯】；电路隔离度好（这个可以看下图）

其中2xLO-IF、3xLO-IF含义

混频器TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS中的此图像也是反映电路隔离度，观察图像也可以得到其在90M的时候已经掉到40dB，而乘法器还有50dB，虽然两者不能完全等同但是可以看到混频器在高频下的馈通程度还是比较高的，这样就使得你的输出信号会带有比较大程度的输入信号（LO、RF）

那既然这样为什么不都使用乘法器嘞，这就要提到混频器的优化，省钱!😇

  • 输入端的增益、相位失真还是杠杠的
  • 谐波失真，通俗来讲输入10M的信号，输出端反映输出的谐波分量的大小
  • 电源抑制比
  • 字面含义
  • 测试芯片的非线性失真度

Third Order Intercept (dBm)

  • 第三阶拦截点，当第三次谐波与原始信号幅度相等时，输出信号的幅度。较高的第三阶拦截点表示电路具有更高的线性动态范围，能够处理更大幅度的输入信号而保持较低的谐波失真。
  • 温漂
  • OUTLINE DIMENSIONS
  • 最后就是封装 - 主要是PCB制作时候需要考虑相应的芯片封装

总结

  • 拿到相应的芯片手册后 FEATURES、PRODUCT HIGHLIGHTS—Specification—TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS

小展示😏😏😏