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l o w p o w e r , 1 8 m h z v a r i a b l e g a i n a m p l i f i e r d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a d o c u m e n t f e e d b a c k i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 ? 2 0 1 3 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t e c h n i c a l s u p p o r t w w w . a n a l o g . c o m f e a t u r e s v o l t a g e c o n t r o l l e d g a i n r a n g e o f 0 d b t o 8 0 d b 3 m a s u p p l y c u r r e n t a t g a i n o f 4 0 d b l o w f r e q u e n c y ( l f ) t o 1 8 m h z o p e r a t i o n s u p p l y r a n g e : 3 . 0 v t o 5 . 0 v l o w n o i s e : 4 . 5 n v / ? h z a t 8 0 d b g a i n f u l l y d i f f e r e n t i a l s i g n a l p a t h o f f s e t c o r r e c t i o n ( o f f s e t n u l l ) f e a t u r e i n t e r n a l 1 . 5 v r e f e r e n c e 1 6 - l e a d l f c s p a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l f e a t u r e w i d e g a i n r a n g e f o r h i g h d y n a m i c r a n g e s i g n a l s a p p l i c a t i o n s f r o n t e n d f o r i n d u c t i v e t e l e m e t r y s y s t e m s u l t r a s o n i c s i g n a l r e c e i v e r s s i g n a l c o m p r e s s i o n f o r d r i v i n g a n a d c a g c a m p l i f i e r s g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d 8 3 3 8 i s a v a r i a b l e g a i n a m p l i f i e r ( v g a ) f o r a p p l i c a t i o n s t h a t r e q u i r e a f u l l y d i f f e r e n t i a l s i g n a l p a t h , l o w p o w e r , l o w n o i s e , a n d a w e l l - d e f i n e d g a i n o v e r f r e q u e n c y . w h i l e t h e i n p u t s a r e d i f f e r e n t i a l , t h e d e v i c e c a n a l s o b e d r i v e n w i t h a s i n g l e - e n d e d s o u r c e i f r e q u i r e d . t h e b a s i c g a i n f u n c t i o n i s l i n e a r - i n - d b a n d i s c o n t r o l l e d b y t h e v o l t a g e a p p l i e d t o p i n g a i n . t h e n o m i n a l g a i n r a n g e s p a n s f r o m 0 d b t o 8 0 d b f o r c o n t r o l v o l t a g e s b e t w e e n 0 . 1 v t o 1 . 1 v w i t h a s l o p e o f 1 2 . 5 m v / d b . t h e n o m i n a l g a i n r a n g e c a n b e s h i f t e d u p o r d o w n v i a d i r e c t a c c e s s t o p i n i n p d a n d p i n i n m d , t h e c u r r e n t i n p u t s o f t h e v g a . f o r e x a m p l e , d r i v i n g t h e i n p d a n d i n m d p i n s w i t h 5 0 r e s i s t o r s s h i f t s t h e g a i n r a n g e u p b y 2 0 d b , t h a t i s , 2 0 d b t o 1 0 0 d b , a n d l o w e r s t h e i n p u t r e f e r r e d n o i s e o f t h e d e v i c e t o 1 . 5 n v / h z . a d d i t i o n a l l y , t h e g a i n s l o p e c a n b e i n v e r t e d v i a l o g i c p i n m o d e . t h e a d 8 3 3 8 i n c l u d e s a d d i t i o n a l c i r c u i t b l o c k s t o e n a b l e i n p u t o f f s e t c o r r e c t i o n a n d a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l ( a g c ) . d c o f f s e t v o l t a g e s a r e r e m o v e d b y t h e o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t , w h i c h b e h a v e s l i k e a h i g h - p a s s f i l t e r w h o s e c o r n e r i s s e t w i t h a n e x t e r n a l c a p a c i t o r . t h e a g c f u n c t i o n v a r i e s t h e g a i n o f t h e a d 8 3 3 8 t o m a i n t a i n a c o n s t a n t r m s o u t p u t v o l t a g e . a n e x t e r n a l l y a p p l i e d v o l t a g e t o p i n v a g c w i t h r e s p e c t t o t h e v o l t a g e a t p i n v r e f s e t s t h e o u t p u t r m s a m p l i t u d e . a c a p a c i t o r f r o m p i n d e t o t o g r o u n d s e t s t h e r e s p o n s e t i m e o f t h e a g c c i r c u i t . f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m f i g u r e 1 . f i g u r e 2 . g a i n v s . f r e q u e n c y t h e a d 8 3 3 8 o f f e r s a d d i t i o n a l v e r s a t i l i t y b y p r o v i d i n g a c c e s s t o t h e i n t e r n a l s u m m i n g n o d e s o f t h e v g a c o r e a n d t h e o u t p u t a m p l i f i e r s . w i t h t h e a d d i t i o n o f a f e w e x t e r n a l p a s s i v e c o m p o n e n t s , u s e r s c a n c u s t o m i z e t h e g a i n , b a n d w i d t h , i n p u t i m p e d a n c e , a n d n o i s e p r o f i l e o f t h e p a r t t o f i t t h e i r a p p l i c a t i o n . t h e a d 8 3 3 8 u s e s a s i n g l e s u p p l y v o l t a g e o f 3 . 0 v t o 5 . 0 v a n d i s v e r y p o w e r e f f i c i e n t , c o n s u m i n g a s l i t t l e a s 3 m a q u i e s c e n t c u r r e n t a t m i d g a i n . t h e a d 8 3 3 8 i s a v a i l a b l e i n a 3 m m 3 m m , r o h s c o m p l i a n t , 1 6 - l e a d l f c s p a n d i s s p e c i f i e d o v e r t h e i n d u s t r i a l t e m p e r a t u r e r a n g e o f 4 0 c t o + 8 5 c . i n p r i n p d i n m d i n m r m o d e c o m m g a i n f b k m o u t p o u t m d e t o v a g c f b k p + ? + ? v r e f v g a c o r e 0 d b t o 8 0 d b o f f s e t n u l l o u t p u t s t a g e 0 d b o f s n v r e f v b a t a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l g a i n i n t e r f a c e a d 8 3 3 8 1 1 2 7 9 - 0 0 1 1 0 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 k 1 0 0 m 1 0 m 1 m 1 0 0 k g a i n ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) v g a i n = 0 . 1 v v g a i n = 0 . 2 v v g a i n = 0 . 3 v v g a i n = 0 . 4 v v g a i n = 0 . 5 v v g a i n = 0 . 6 v v g a i n = 0 . 7 v v g a i n = 0 . 8 v v g a i n = 0 . 9 v v g a i n = 1 . 0 v v g a i n = 1 . 1 v 1 1 2 7 9 - 0 0 5
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 o f 2 0 t a b l e o f c o n t e n t s f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 r e v i s i o n h i s t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 a c s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 t h e r m a l r e s i s t a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 t h e o r y o f o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 i n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 e x p l a n a t i o n o f t h e g a i n f u n c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 a d j u s t i n g t h e o u t p u t c o m m o n m o d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 s i m p l e o n - o f f k e y e d ( o o k ) r e c e i v e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 i n t e r f a c i n g t h e a d 8 3 3 8 t o a n a d c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 r e v i s i o n h i s t o r y 1 1 / 1 3 ? r e v . 0 t o r e v . a c h a n g e s t o f e a t u r e s s e c t i o n , a p p l i c a t i o n s s e c t i o n , a n d g e n e r a l d e s c r i p t i o n s s e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 c h a n g e s t o t a b l e 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 c h a n g e s t o p i n 1 3 a n d p i n 1 4 d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 a d d e d c o n d i t i o n s t o t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s ; c h a n g e s t o f i g u r e 4 a n d f i g u r e 5 ; c h a n g e s t o f i g u r e 6 , f i g u r e 7 , f i g u r e 8 c a p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 c h a n g e s t o f i g u r e 1 2 a n d f i g u r e 1 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 c h a n g e s t o f i g u r e 1 8 a n d f i g u r e 1 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 c h a n g e s t o f i g u r e 2 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 c h a n g e s t o f i g u r e 3 5 a n d f i g u r e 3 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 r e p l a c e d t h e o r y o f o p e r a t i o n s e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 c h a n g e s t o f i g u r e 5 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 c h a n g e s t o o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 4 / 1 3 ? r e v i s i o n 0 : i n i t i a l v e r s i o n
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 3 o f 2 0 s p e c i f i c a t i o n s a c s p e c i f i c a t i o n s v b a t = 3 . 0 v , t a = 2 5 c , c l = 2 p f o n o u t p a n d o u t m , r l = , m o d e p i n h i g h , r i n = 2 5 0 0 , v g a i n = 0 . 6 v , d i f f e r e n t i a l o p e r a t i o n , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 1 . p a r a m e t e r t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s m i n t y p m a x u n i t i n p u t i n t e r f a c e i n p d , i n m d , i n p r , i n m r p i n s i n p u t v o l t a g e r a n g e 3 v p - p 3 d b b a n d w i d t h 1 8 m h z i n p u t r e s i s t a n c e s t a n d a r d c o n f i g u r a t i o n u s i n g t h e i n p r a n d i n m r i n p u t s 0 . 8 1 1 . 2 k i n p u t c a p a c i t a n c e 2 p f o u t p u t i n t e r f a c e o u t p a n d o u t m p i n s s m a l l s i g n a l b a n d w i d t h v g a i n = 0 . 6 v 1 8 m h z p e a k s l e w r a t e v g a i n = 0 . 6 v 5 0 v / s p e a k - t o - p e a k o u t p u t s w i n g d i f f e r e n t i a l o u t p u t 2 . 8 v p - p c o m m o n - m o d e v o l t a g e 1 . 5 v i n p u t - r e f e r r e d v o l t a g e n o i s e u s i n g i n t e r n a l r e s i s t o r s v g a i n = 1 . 1 v 4 . 5 n v / h z v g a i n = 0 . 6 v 1 5 n v / h z v g a i n = 0 . 1 v 1 5 0 n v / h z u s i n g e x t e r n a l 4 7 r e s i s t o r s v g a i n = 1 . 1 v 1 . 5 n v / h z o f f s e t v o l t a g e r t o , v g a i n = 0 . 1 v , o f f s e t n u l l e n a b l e d 1 0 + 1 0 m v r t o , v g a i n = 0 . 6 v , o f f s e t n u l l e n a b l e d 1 0 + 1 0 m v r t o , v g a i n = 0 . 1 v , o f f s e t n u l l d i s a b l e d 5 0 + 5 0 m v r t o , v g a i n = 0 . 6 v , o f f s e t n u l l d i s a b l e d 2 0 0 + 2 0 0 m v p o w e r s u p p l y v b a t 3 . 0 5 . 0 v i v b a t m i n g a i n , v g a i n = 0 . 1 v 6 . 0 8 . 0 m a m i d g a i n , v g a i n = 0 . 6 v 3 . 0 3 . 8 m a m a x g a i n , v g a i n = 1 . 1 v 4 . 5 6 . 0 m a g a i n c o n t r o l g a i n r a n g e s t a n d a r d c o n f i g u r a t i o n u s i n g t h e i n p r a n d i n m r i n p u t s 0 8 0 d b g a i n s p a n 8 0 d b g a i n v o l t a g e v g a i n r e l a t i v e t o c o m m 0 . 1 1 . 1 v g a i n s l o p e 7 7 8 0 8 3 d b / v 1 2 1 2 . 5 1 3 m v / d b g a i n a c c u r a c y s t a n d a r d c o n f i g u r a t i o n u s i n g t h e i n p r a n d i n m r i n p u t s ; 0 . 1 v < v g a i n < 1 . 1 v 2 + 0 . 5 + 2 d b v r e f r e f e r e n c e o u t p u t o u t p u t v o l t a g e 1 . 5 v o u t p u t c u r r e n t 5 m a a c c u r a c y 2 % d e t o o u t p u t c u r r e n t 1 0 a m o d e i n p u t l o g i c h i g h 2 . 5 v b a t v l o g i c l o w c o m m 0 . 6 v a g c c o n t r o l m o d e = 0 v m a x i m u m t a r g e t a m p l i t u d e e x p e c t e d r m s o u t p u t v a l u e f o r t a r g e t = v a g c v r e f = 1 . 0 v 1 . 0 v r m s
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 o f 2 0 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s t a b l e 2 . p a r a m e t e r r a t i n g v b a t t o c o m m ? 0 . 3 v t o + 5 . 5 v i n p r , i n p d , i n m d , i n m r , m o d e , g a i n , f b k m , f b k p , o u t m , o u t p , v a g c , v r e f , o f s n c o m m t o v b a t o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e ? 4 0 c t o + 8 5 c s t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e ? 6 5 c t o + 1 5 0 c m a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e 1 5 0 c l e a d t e m p e r a t u r e ( s o l d e r i n g , 1 0 s e c ) 3 0 0 c s t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . t h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y ; f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l s e c t i o n o f t h i s s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y . t h e r m a l r e s i s t a n c e t a b l e 3 . t h e r m a l r e s i s t a n c e p a c k a g e t y p e j a u n i t 1 6 - l e a d l f c s p 4 8 . 7 5 c / w e s d c a u t i o n
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 5 o f 2 0 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s f i g u r e 3 . p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 4 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n 0 e p a d e x p o s e d p a d . t h e e x p o s e d p a d s h o u l d b e t i e d t o a q u i e t a n a l o g g r o u n d . 1 i n p r p o s i t i v e 5 0 0 r e s i s t o r i n p u t f o r v o l t a g e i n p u t a p p l i c a t i o n s . 2 i n p d p o s i t i v e i n p u t f o r c u r r e n t i n p u t a p p l i c a t i o n s . 3 i n m d n e g a t i v e i n p u t f o r c u r r e n t i n p u t a p p l i c a t i o n s . 4 i n m r n e g a t i v e 5 0 0 r e s i s t o r i n p u t f o r v o l t a g e i n p u t a p p l i c a t i o n s . 5 c o m m g r o u n d . 6 m o d e g a i n m o d e . t h i s p i n s e l e c t s p o s i t i v e o r n e g a t i v e g a i n s l o p e f o r g a i n c o n t r o l . w h e n t h i s p i n i s t i e d t o v b a t , t h e g a i n o f t h e a d 8 3 3 8 i n c r e a s e s p r o p o r t i o n a l l y w i t h a n i n c r e a s e o f t h e v o l t a g e o n t h e g a i n p i n . w h e n t h i s p i n i s t i e d t o c o m m , t h e g a i n d e c r e a s e s w i t h a n i n c r e a s e o f t h e v o l t a g e o n t h e g a i n p i n . 7 g a i n g a i n c o n t r o l i n p u t , 1 2 . 5 m v / d b o r 8 0 d b / v . 8 d e t o d e t e c t o r o u t p u t t e r m i n a l , 1 0 a . i f t h e a g c f e a t u r e i s n o t u s e d , t i e d e t o t o c o m m . 9 f b k m n e g a t i v e f e e d b a c k n o d e . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , s e e t h e f b k p , f b k m , o u t p , a n d o u t m p i n s s e c t i o n . 1 0 o u t m n e g a t i v e o u t p u t . 1 1 o u t p p o s i t i v e o u t p u t . 1 2 f b k p p o s i t i v e f e e d b a c k n o d e . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , s e e t h e f b k p , f b k m , o u t p , a n d o u t m p i n s s e c t i o n . 1 3 v a g c v o l t a g e f o r a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l c i r c u i t . t h i s p i n c o n t r o l s t h e t a r g e t r m s o u t p u t v o l t a g e f o r t h e a g c c i r c u i t . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , s e e t h e a g c c i r c u i t , v a g c p i n s e c t i o n . i f t h e a g c f e a t u r e i s n o t u s e d , t i e v a g c t o v r e f . 1 4 o f s n o f f s e t n u l l t e r m i n a l . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , s e e t h e o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t , o f s n p i n s e c t i o n . i f t h e o f f s e t n u l l f e a t u r e i s n o t u s e d , t i e o f s n t o g r o u n d ; o t h e r w i s e , a c a p a c i t o r t o v r e f i s u s e d t o s e t t h e o f f s e t n u l l h i g h - p a s s c o r n e r . 1 5 v b a t p o s i t i v e s u p p l y v o l t a g e . 1 6 v r e f i n t e r n a l 1 . 5 v v o l t a g e r e f e r e n c e . 1 i n p r 2 i n p d 3 i n m d 4 i n m r 1 1 o u t p 1 2 f b k p 1 0 o u t m 9 f b k m 5 c o m m 6 m o d e 7 g a i n 8 d e t o 1 5 v b a t 1 6 v r e f 1 4 o f s n 1 3 v a g c a d 8 3 3 8 t o p v i e w ( n o t t o s c a l e ) n o t e s 1 . t h e e x p o s e d p a d s h o u l d b e t i e d t o a q u i e t a n a l o g g r o u n d . 1 1 2 7 9 - 0 0 2
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 6 o f 2 0 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s v b a t = 3 . 0 v , t a = 2 5 c , c l = 2 p f o n o u t p a n d o u t m , r l = , m o d e p i n h i g h , r i n = 2 5 0 0 , v g a i n = 0 . 6 v , d i f f e r e n t i a l o p e r a t i o n ; u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . f i g u r e 4 . g a i n v s . v g a i n f i g u r e 5 . g a i n s l o p e h i s t o g r a m f i g u r e 6 . g a i n v s . f r e q u e n c y , 8 d b s t e p s f i g u r e 7 . g a i n v s . f r e q u e n c y , r i n = 5 0 , 2 0 d b s t e p s f i g u r e 8 . g a i n v s . f r e q u e n c y , r i n = 5 k , 2 0 d b s t e p s f i g u r e 9 . g a i n e r r o r v s . v g a i n o v e r t e m p e r a t u r e 8 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 1 . 1 g a i n ( d b ) v g a i n ( v ) m o d e p i n l o w m o d e p i n h i g h 1 1 2 7 9 - 0 0 3 8 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 n u m b e r o f h i t s g a i n s l o p e ( d b / v ) 7 8 . 0 7 8 . 3 7 8 . 6 7 8 . 9 7 9 . 2 7 9 . 5 7 9 . 8 8 0 . 1 8 0 . 4 1 1 2 7 9 - 1 0 5 n = 9 6 2 1 0 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 k 1 0 0 m 1 0 m 1 m 1 0 0 k g a i n ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) v g a i n = 0 . 1 v v g a i n = 0 . 2 v v g a i n = 0 . 3 v v g a i n = 0 . 4 v v g a i n = 0 . 5 v v g a i n = 0 . 6 v v g a i n = 0 . 7 v v g a i n = 0 . 8 v v g a i n = 0 . 9 v v g a i n = 1 . 0 v v g a i n = 1 . 1 v 1 1 2 7 9 - 1 0 6 8 0 ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 1 0 0 k 1 m 1 0 m 1 0 0 m g a i n ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) v g a i n = 1 0 0 m v v g a i n = 3 5 0 m v v g a i n = 6 0 0 m v 1 1 2 7 9 - 1 0 9 8 0 ? 8 0 ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 1 0 0 k 1 m 1 0 m 1 0 0 m g a i n ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) v g a i n = 1 0 0 m v v g a i n = 3 5 0 m v v g a i n = 6 0 0 m v v g a i n = 8 5 0 m v v g a i n = 1 1 0 0 m v 1 1 2 7 9 - 1 0 7 5 ? 5 ? 4 ? 3 ? 2 ? 1 0 1 2 3 4 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 1 . 1 g a i n e r r o r ( d b ) v g a i n ( v ) ? 4 0 c + 2 5 c + 8 5 c + 1 0 5 c v s = 3 v f = 1 m h z 1 1 2 7 9 - 0 0 6
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 7 o f 2 0 f i g u r e 1 0 . g a i n e r r o r v s . v g a i n o v e r f r e q u e n c y f i g u r e 1 1 . g r o u p d e l a y v s . f r e q u e n c y f i g u r e 1 2 . d i f f e r e n t i a l o f f s e t v o l t a g e h i s t o g r a m f i g u r e 1 3 . d i f f e r e n t i a l o f f s e t v o l t a g e v s . v g a i n , o f f s e t n u l l o n f i g u r e 1 4 . o u t p u t i m p e d a n c e v s . f r e q u e n c y f i g u r e 1 5 . o u t p u t b a l a n c e e r r o r v s . f r e q u e n c y 1 . 0 ? 3 . 5 ? 3 . 0 ? 2 . 5 ? 2 . 0 ? 1 . 5 ? 1 . 0 ? 0 . 5 0 0 . 5 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 1 . 1 g a i n e r r o r ( d b ) v g a i n ( v ) 1 0 k h z 1 0 0 k h z 1 m h z 2 m h z 4 m h z 8 m h z 1 0 m h z 1 2 m h z 1 4 m h z 1 1 2 7 9 - 0 0 7 3 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 1 0 0 k 1 m 1 0 m 1 0 0 m d e l a y ( n s ) f r e q u e n c y ( h z ) 1 1 2 7 9 - 1 1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 n u m b e r o f h i t s d i f f e r e n t i a l o f f s e t v o l t a g e ( m v ) ? 3 ? 2 ? 1 0 1 2 1 1 2 7 9 - 1 1 1 o f f s e t n u l l e n a b l e d r e l a t i v e t o o u t p u t v g a i n = 0 . 6 v n = 9 6 2 5 ? 5 ? 4 ? 3 ? 2 ? 1 0 1 2 3 4 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 1 . 1 o f f s e t v o l t a g e ( m v ) r e f e r r e d t o o u t p u t v g a i n ( v ) ? 4 0 c + 2 5 c + 8 5 c + 1 0 5 c 1 1 2 7 9 - 0 1 2 3 5 0 3 0 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 1 0 0 k 1 m 1 0 m 1 0 0 m ,03('$1&( f r e q u e n c y ( h z ) s i n g l e - e n d e d d i f f e r e n t i a l 1 1 2 7 9 - 1 1 2 2 0 ? 1 2 0 ? 1 0 0 ? 8 0 ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 1 0 0 k 1 m 1 0 m 1 0 0 m b a l a n c e e r r o r ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) 1 1 2 7 9 - 0 1 5 g a i n = 1 g a i n = 1 0 g a i n = 1 0 0 g a i n = 1 0 0 0
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 8 o f 2 0 f i g u r e 1 6 . c m r r v s . f r e q u e n c y o v e r g a i n , o f f s e t n u l l o n , r e f e r r e d t o i n p u t f i g u r e 1 7 . o u t p u t r e f e r r e d n o i s e v s . v g a i n f i g u r e 1 8 . i n p u t r e f e r r e d n o i s e v s . v g a i n f i g u r e 1 9 . i n p u t r e f e r r e d n o i s e v s . f r e q u e n c y f i g u r e 2 0 . h a r m o n i c d i s t o r t i o n v s . f r e q u e n c y f i g u r e 2 1 . h a r m o n i c d i s t o r t i o n v s . o u t p u t a m p l i t u d e 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 1 0 k 1 0 0 k 1 m 1 0 m c m r r ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) 0 d b 2 0 d b 4 0 d b 6 0 d b 8 0 d b 1 1 2 7 9 - 1 1 5 1 0 0 k 1 0 k 1 k 1 0 0 0 0 . 4 0 . 8 1 . 2 0 . 3 0 . 7 1 . 1 0 . 2 0 . 6 1 . 0 0 . 1 0 . 5 0 . 9 n o i s e ( n v / h z ) v g a i n ( v ) 1 1 2 7 9 - 0 1 7 + 8 5 c ? 4 0 c + 2 5 c 1 k 1 1 0 1 0 0 0 1 . 2 1 . 1 1 . 0 0 . 9 0 . 8 0 . 7 0 . 6 0 . 5 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 1 n o i s e ( n v / h z ) v g a i n ( v ) 1 1 2 7 9 - 1 1 9 + 8 5 c ? 4 0 c + 2 5 c 1 k 0 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 k 1 0 0 k 1 m 1 0 0 m 1 0 m n o i s e ( n v / h z ) f r e q u e n c y ( h z ) 1 1 2 7 9 - 1 1 7 g a i n = 1 , o f s n d i s a b l e d g a i n = 1 0 , o f s n d i s a b l e d g a i n = 1 0 0 , o f s n d i s a b l e d g a i n = 1 0 0 0 , o f s n e n a b l e d g a i n = 1 0 0 0 0 , o f s n e n a b l e d 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 5 0 k 5 0 0 k 5 m h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( d b c ) f r e q u e n c y ( h z ) +'n +'n +'n +'n v o u t = 0 . 5 v p - p 1 1 2 7 9 - 1 1 8 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 0 . 5 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0 h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( d b c ) v o u t ( v p - p ) h d 2 h d 3 1 1 2 7 9 - 1 2 0
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 9 o f 2 0 f i g u r e 2 2 . h a r m o n i c d i s t o r t i o n v s . v g a i n f i g u r e 2 3 . i n p u t a n d o u t p u t 1 d b c o m p r e s s i o n v s . v g a i n f i g u r e 2 4 . o i p 3 v s . v g a i n f i g u r e 2 5 . i m d 3 d i s t o r t i o n v s . f r e q u e n c y f i g u r e 2 6 . l a r g e s i g n a l p u l s e r e s p o n s e v s . t i m e , v g a i n = 0 v f i g u r e 2 7 . l a r g e s i g n a l p u l s e r e s p o n s e v s . t i m e , v g a i n = 1 . 0 v 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 0 . 1 1 . 1 0 . 9 0 . 7 0 . 5 0 . 3 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( d b c ) v g a i n ( v ) h d 2 , m o d e p i n h i g h 1 1 2 7 9 - 1 2 3 v o u t = 0 . 5 v p - p h d 2 , m o d e p i n l o w h d 3 , m o d e p i n h i g h h d 3 , m o d e p i n l o w 2 0 1 0 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 0 . 1 0 . 3 0 . 5 0 . 7 0 . 9 1 . 1 p 1 d b c o m p r e s s i o n ( d b m ) v g a i n ( v ) 1 1 2 7 9 - 1 2 2 o u t p u t i n p u t 2 5 0 5 1 0 1 5 2 0 0 . 1 1 . 1 0 . 9 0 . 5 0 . 7 0 . 3 o i p 3 ( d b m ) v g a i n ( v ) 1 1 2 7 9 - 1 2 5 1 0 0 k h z 1 m h z 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 2 0 k 2 0 m 2 m 2 0 0 k i m d 3 d i s t o r t i o n ( d b c ) f r e q u e n c y ( h z ) 1 1 2 7 9 - 1 2 4 2 . 0 ? 2 . 0 ? 1 . 5 ? 1 . 0 ? 0 . 5 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 v o u t ( v ) t i m e ( n s ) v o u t = 2 v p - p f = 1 m h z g a i n = 0 d b 1 1 2 7 9 - 0 2 7 2 . 0 ? 2 . 0 ? 1 . 5 ? 1 . 0 ? 0 . 5 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 v o u t ( v ) t i m e ( s ) v o u t = 2 v p - p f = 1 m h z g a i n = 8 0 d b 1 1 2 7 9 - 0 2 8
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 0 o f 2 0 f i g u r e 2 8 . l a r g e s i g n a l p u l s e r e s p o n s e v s . t i m e , v g a i n = 0 . 6 v f i g u r e 2 9 . s m a l l s i g n a l p u l s e r e s p o n s e v s . t i m e ( v a r y i n g c a p a c i t i v e l o a d s ) f i g u r e 3 0 . g a i n s t e p r e s p o n s e v s . t i m e f i g u r e 3 1 . o v e r d r i v e r e c o v e r y v s . t i m e f i g u r e 3 2 . s u p p l y c u r r e n t v s . v g a i n f i g u r e 3 3 . o f f s e t n u l l b a n d w i d t h v s . o f f s e t n u l l c a p a c i t o r 2 . 0 ? 2 . 0 ? 1 . 5 ? 1 . 0 ? 0 . 5 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 v o u t ( v ) t i m e ( s ) v o u t = 2 v p - p f = 1 m h z g a i n = 4 0 d b 1 1 2 7 9 - 0 3 0 1 0 0 ? 1 0 0 ? 8 0 ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 v o u t ( m v ) t i m e ( s ) c l = 0 p f c l = 1 0 p f c l = 2 0 p f c l = 4 7 p f v o u t = 1 0 0 m v p - p f = 1 . 5 m h z g a i n = 1 1 1 2 7 9 - 0 3 1 0 . 6 0 . 1 1 . 00 ? 1 . 0 0 1 0 8 6 4 2 9 7 5 3 1 g a i n s t e p ( v ) t i m e ( s ) 1 1 2 7 9 - 1 2 7 v g a i n v o u t 1 . 5 0 . 5 1 . 00 ? 0 . 5 ? 1 . 5 ? 1 . 0 0 8 0 1 6 0 2 0 0 6 0 1 4 0 4 0 1 2 0 2 0 1 0 0 1 8 0 o u t p u t v o l t a g e ( v ) t i m e ( s ) 1 1 2 7 9 - 0 1 8 f = 1 0 0 k h z v i n l o w = 2 m v v i n h i g h = 2 0 m v g a i n = 4 0 d b 1 2 1 0 86 4 2 0 0 1 . 2 1 . 1 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 0 . 9 0 . 7 0 . 5 0 . 3 0 . 1 i d d ( m a ) v g a i n ( v ) ? 4 0 c , m o d e p i n h i g h + 2 5 c , m o d e p i n h i g h + 8 5 c , m o d e p i n h i g h ? 4 0 c , m o d e p i n l o w + 2 5 c , m o d e p i n l o w + 8 5 c , m o d e p i n l o w 1 1 2 7 9 - 1 3 1 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 2 0 1 0 0 1 k 1 0 k 1 0 0 k 1 m 1 0 m 1 0 0 m g a i n ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) 1 1 2 7 9 - 1 3 4 0 . 0 1 f 0 . 1 f 1 f 1 0 f o f f s e t n u l l o f f g a i n = 1 0 0
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 1 1 o f 2 0 f i g u r e 3 4 . p s r r v s . f r e q u e n c y f i g u r e 3 5 . a g c r e s p o n s e v s . t i m e , n o l o a d , i n p u t 1 0 0 m v d i f f e r e n t i a l f i g u r e 3 6 . a g c r e s p o n s e v s . t i m e , c l = 0 . 0 1 f , i n p u t 1 0 0 m v d i f f e r e n t i a l f i g u r e 3 7 . o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e v s . r c m t o v b a t f i g u r e 3 8 . o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e v s . r c m t o c o m m 0 ? 1 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 1 0 0 1 k 1 0 k 1 0 0 k 1 m 1 0 m p s r r ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) 1 1 2 7 9 - 1 3 3 0 . 6 0 . 1 0 ? 1 . 0 1 . 0 0 1 0 3 0 4 0 5 2 5 2 0 1 5 3 5 v o l t a g e ( v ) t i m e ( s ) 1 1 2 7 9 - 0 1 9 v a g c v o l t a g e o u t p u t v o l t a g e 0 . 6 0 . 1 0 ? 1 . 0 1 . 0 0 2 6 1 0 9 8 1 5 4 3 7 v o l t a g e ( v ) t i m e ( m s ) 1 1 2 7 9 - 0 2 0 v a g c v o l t a g e o u t p u t v o l t a g e 3 . 00 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 2 0 k 1 0 0 k o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e ( v ) r e s i s t a n c e ( ) v s = 3 v v s = 5 v 1 1 2 7 9 - 1 3 5 3 . 00 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 1 0 k 1 0 0 k o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e ( v ) r e s i s t a n c e ( ) v s = 3 v 1 1 2 7 9 - 1 3 6
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 2 o f 2 0 t h e o r y o f o p e r a t i o n i n t r o d u c t i o n t h e a d 8 3 3 8 i s a s i n g l e s u p p l y v a r i a b l e g a i n a m p l i f i e r ( v g a ) w i t h a n a d j u s t a b l e g a i n r a n g e o f 8 0 d b . m o r e a c c u r a t e l y , t h e a d 8 3 3 8 i s a n i n p u t v a r i a b l e g a i n a m p l i f i e r ( i v g a ) , w h i c h h a s b e e n d e s i g n e d t o a c c e p t a w i d e r a n g e o f i n p u t a m p l i t u d e s , a n d v i a i t s v a r i a b l e g a i n , c o m p r e s s i t t o e i t h e r a n a r r o w r a n g e o f o u t p u t a m p l i t u d e s o r a c o n s t a n t o u t p u t a m p l i t u d e ( f o r e x a m p l e , a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l a p p l i c a t i o n s ) . l i k e o t h e r v g a s f r o m a n a l o g d e v i c e s , i n c . , t h e a d 8 3 3 8 p o s s e s s e s a c o n s t a n t b a n d - w i d t h o v e r t h e e n t i r e g a i n r a n g e . t h e r e f o r e , w i t h a b a n d w i d t h o f 1 8 m h z , t h e a d 8 3 3 8 a c h i e v e s a g a i n - b a n d w i d t h p r o d u c t o f 1 8 0 g h z a t i t s h i g h e s t g a i n s e t t i n g ( g a i n o f 8 0 d b ) . a d d i t i o n a l l y , t h e d i f f e r e n t i a l o u t p u t o f t h e a d 8 3 3 8 a l l o w s t h e v g a t o d i r e c t l y d r i v e d i f f e r e n t i a l i n p u t a d c s w i t h o u t t h e n e e d o f a s i n g l e - e n d e d - t o - d i f f e r e n t i a l c o n v e r t e r . o v e r a l l s t r u c t u r e o f t h e a d 8 3 3 8 f i g u r e 3 9 s h o w s a b l o c k s c h e m a t i c o f t h e a d 8 3 3 8 d e p i c t i n g t h e k e y s e c t i o n s o f t h e v g a a n d a g e n e r a l o v e r v i e w o f i t s f e a t u r e s . t h e a d 8 3 3 8 s i g n a l p a t h i s c o m p r i s e d b y t h e 5 0 0 i n p u t r e s i s t o r s , t h e v g a c o r e , a n d t h e t r a n s i m p e d a n c e o u t p u t a m p l i f i e r s . t h e g a i n o f t h e s i g n a l p a t h i s a d j u s t e d b y t h e l i n e a r - i n - d b g a i n i n t e r f a c e a n d t h e v o l t a g e a t p i n g a i n w i t h r e s p e c t t o i t s l o c a l g r o u n d , p i n c o m m . t h e a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l ( a g c ) c i r c u i t b l o c k , i s a c u r r e n t o u t p u t r m s d e t e c t o r t h a t c a n b e u s e d t o d r i v e t h e g a i n p i n a n d c o n f i g u r e t h e a d 8 3 3 8 a s a n a g c a m p l i f i e r w i t h c o n s t a n t r m s o u t p u t a m p l i t u d e . t h i s o u t p u t a m p l i t u d e i s a d j u s t e d b y t h e v o l t a g e a t p i n v a g c w i t h r e s p e c t t o t h e v o l t a g e a t p i n v r e f . t h e o f f s e t n u l l c i r c u i t b l o c k a l l o w s t h e a d 8 3 3 8 t o a u t o z e r o a n y d c o f f s e t v o l t a g e s . t o e n a b l e t h e o f f s e t n u l l f u n c t i o n a l i t y , c o n n e c t a c a p a c i t o r b e t w e e n t h e o f s n a n d v r e f p i n s . t o d i s a b l e t h e o f f s e t n u l l f u n c t i o n a l i t y , c o n n e c t p i n o f s n t o g r o u n d . t h e i n p d , i n m d , f b k p , a n d f b k m p i n s p r o v i d e a c c e s s t o i n t e r n a l n o d e s i n t h e v g a c o r e o f t h e a d 8 3 3 8 a n d o u t p u t a m p l i f i e r s a l l o w i n g t h e u s e r t o a d j u s t t h e g a i n r a n g e , o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e , a n d b a n d w i d t h o f t h e d e v i c e . f i g u r e 3 9 . b l o c k s c h e m a t i c v g a c o r e f i g u r e 4 0 s h o w s a s i m p l i f i e d d i a g r a m o f t h e v g a c o r e a t t h e h e a r t o f t h e a d 8 3 3 8 . t h e k e y c o n c e p t s r e g a r d i n g t h e o p e r a t i o n o f t h i s v g a c o r e a r e a s f o l l o w s : f i r s t , t h e r a t i o o f t h e c o l l e c t o r c u r r e n t s i n t h e t w o d i f f e r e n t i a l p a i r s ( q 1 , q 2 a n d q 3 , q 4 ) i s i d e n t i c a l g i v e n t h a t t h e t w o d i f f e r e n t i a l p a i r s s h a r e t h e s a m e b a s e d r i v e . t h i s r a t i o i s r e p r e s e n t e d b y t h e m o d u l a t i o n f a c t o r , x , w h e r e v a l u e s o f x r a n g e f r o m 1 a n d + 1 . s e c o n d , t h e i n p u t c u r r e n t s i g n a l i s f o r c e d i n t o t h e c o l l e c t o r s o f t h e i n p u t d i f f e r - e n t i a l p a i r ( q 1 , q 2 ) b y m e a n s o f t h e l o o p a m p l i f i e r t o m o d u l a t e t h e f i x e d t a i l c u r r e n t , i d , a n d s e t t h e m o d u l a t i o n f a c t o r , x . t h e v a l u e o f x i n t h e i n p u t d i f f e r e n t i a l p a i r i s r e p l i c a t e d t o t h e o u t p u t d i f f e r e n t i a l p a i r ( q 3 , q 4 ) t o m o d u l a t e i t s f i x e d t a i l c u r r e n t , i n , a n d g e n e r a t e a d i f f e r e n t i a l o u t p u t c u r r e n t . t h i r d , t h e c u r r e n t g a i n o f t h i s c e l l i s e x a c t l y g = i n / i d o v e r m a n y d e c a d e s o f v a r i a b l e b i a s c u r r e n t . b y v a r y i n g i n , t h e o v e r a l l f u n c t i o n o f t h e c e l l i s t h a t o f a t w o - q u a d r a n t a n a l o g m u l t i p l i e r , e x h i b i t i n g a l i n e a r r e l a t i o n s h i p t o b o t h t h e s i g n a l m o d u l a t i o n f a c t o r , x , a n d t h i s n u m e r a t o r c u r r e n t . o n t h e o t h e r h a n d , b y v a r y i n g i d , t h e o v e r a l l f u n c t i o n i s t h a t o f a t w o - q u a d r a n t a n a l o g d i v i d e r , h a v i n g a h y p e r b o l i c g a i n f u n c t i o n w i t h r e s p e c t t o t h e m o d u l a t i o n f a c t o r , x , c o n t r o l l e d b y t h i s d e n o m i n a t o r c u r r e n t . b e c a u s e t h e a d 8 3 3 8 i s a n i n p u t v g a , i t c o n t r o l s i d t o a d j u s t t h e a m p l i f i e r ? s g a i n . h o w e v e r , b e c a u s e a h y p e r b o l i c g a i n f u n c t i o n i s g e n e r a l l y o f l e s s v a l u e t h a n o n e i n w h i c h t h e d e c i b e l g a i n i s a l i n e a r f u n c t i o n o f a c o n t r o l i n p u t , t h e a d 8 3 3 8 i n c l u d e s a s p e c i a l i n t e r f a c e t o p r o v i d e e i t h e r i n c r e a s i n g o r d e c r e a s i n g e x p o n e n t i a l c o n t r o l o f i d . f i g u r e 4 0 . s i m p l i f i e d d i a g r a m o f t h e v g a c o r e 1 1 2 7 9 - 2 0 0 i n p r i n p d i n m d i n m r m o d e c o m m g a i n d e t o v a g c v g a c o r e ? 2 6 d b t o + 5 4 d b o f f s e t n u l l o f s n v r e f v b a t a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l g a i n i n t e r f a c e a d 8 3 3 8 n? n? v r e f f b k p o u t p o u t m f b k m i o u t i i n ? ? i n p u t i s x l d d e n o m i n a t o r b i a s c u r r e n t i d q 1 q 2 q 4 q 3 2 + ? l o o p a m p l i f i e r 2 n u m e r a t o r b i a s c u r r e n t i n o u t p u t i s x l n g = i n / i d 2 2 1 1 2 7 9 - 1 4 6 ( 1 ? x ) i d ( 1 ? x ) i d ( 1 ? x ) i n ( 1 + x ) i n
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 1 3 o f 2 0 n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s f o r t h e a d 8 3 3 8 a r e d e f i n e d a s f o l l o w s : x t h e i n p u t p i n s , i n p r a n d i n m r , a r e v o l t a g e d r i v e n ( t h e s o u r c e i m p e d a n c e i s a s s u m e d t o b e z e r o ) . x t h e o u t p u t p i n s , o u t p a n d o u t m , a r e o p e n c i r c u i t e d ( t h e l o a d i m p e d a n c e i s a s s u m e d t o b e i n f i n i t e ) . x p i n c o m m i s g r o u n d e d . x p i n m o d e i s e i t h e r t i e d t o a l o g i c h i g h o r l e f t u n c o n - n e c t e d , t o s e t t h e n o n i n v e r t e d g a i n s l o p e g a i n m o d e . i n p r , i n m r , i n p d , a n d i n m d p i n s t h e i n p u t s i g n a l t o t h e a d 8 3 3 8 i s a c c e p t e d a t t h e i n p r / i n m r a n d t h e i n p d / i n m d d i f f e r e n t i a l i n p u t p o r t s . t h e s e p i n s a r e i n t e r n a l l y b i a s e d t o a p p r o x i m a t e l y 1 . 5 v , t h e v o l t a g e a t r e f e r e n c e p i n v r e f . t h e i n p r a n d i n m r p i n s a r e v o l t a g e i n p u t p i n s ( s e e f i g u r e 4 1 ) w h e r e t h e d i f f e r e n t i a l i n p u t v o l t a g e a n d t h e i n t e r n a l i n p u t r e s i s t o r s g e n e r a t e c u r r e n t , i i n , t h e i n p u t c u r r e n t f o r t h e v g a c o r e . w h i l e t h e v o l t a g e i n p u t s c a n b e d r i v e n i n e i t h e r a s i n g l e - s i d e d o r a d i f f e r e n t i a l m a n n e r , o p e r a t i o n u s i n g a d i f f e r - e n t i a l d r i v e i s p r e f e r a b l e , a n d i s a s s u m e d i n a l l s p e c i f i c a t i o n s , u n l e s s o t h e r w i s e s t a t e d . t h e p i n - t o - p i n i n p u t r e s i s t a n c e b e t w e e n t h e v o l t a g e i n p u t s i s s p e c i f i e d a s 1 0 0 0 2 0 % . i n m o s t c a s e s , t h e v o l t a g e i n p u t p i n s a r e a c - c o u p l e d v i a t w o c a p a c i t o r s c h o s e n t o p r o v i d e a d e q u a t e l o w f r e q u e n c y t r a n s m i s s i o n . t h i s r e s u l t s i n t h e m i n i m u m i n p u t n o i s e t h a t i n c r e a s e s w h e n a c o m m o n - m o d e v o l t a g e o t h e r t h a n 1 . 5 v i s f o r c e d o n t o t h e s e i n p u t p i n s . t h e s h o r t - c i r c u i t ( i n p r s h o r t e d t o i n m r ) i n p u t - r e f e r r e d n o i s e a t m a x i m u m g a i n i s a p p r o x i m a t e l y 4 . 5 n v / h z . f i g u r e 4 1 . i n p u t v o l t a g e a p p l i e d t o t h e i n p r a n d i n m r p i n s t h e i n p d a n d i n m d p i n s a r e c u r r e n t i n p u t p i n s ( s e e f i g u r e 4 2 ) w h e r e t h e d i f f e r e n t i a l i n p u t c u r r e n t i s d i r e c t l y a p p l i e d t o t h e v g a c o r e i n p u t . t h i s i n p u t c u r r e n t c a n e i t h e r b e g e n e r a t e d w i t h a n e x t e r n a l c u r r e n t s o u r c e l i k e a n u n b i a s e d p h o t o d i o d e , o r w i t h a v o l t a g e s o u r c e a n d e x t e r n a l c o u p l i n g r e s i s t o r s ( s e e f i g u r e 4 3 ) . t h e l a t t e r m e t h o d a l l o w s t h e g a i n r a n g e o f t h e a d 8 3 3 8 t o b e s h i f t e d a s e x p l a i n e d i n t h e e x p l a n a t i o n o f t h e g a i n f u n c t i o n s e c t i o n . w h e n u s i n g t h e i n p d a n d i n m d i n p u t s , t h e i n p r a n d i n m r p i n s s h o u l d b e s h o r t e d t o o n e a n o t h e r t o p r e v e n t s t a b i l i t y i s s u e s . f i g u r e 4 2 . i n p u t c u r r e n t a p p l i e d t o t h e i n p d a n d i n m d p i n s f i g u r e 4 3 . u s i n g e x t e r n a l r e s i s t o r s a t t h e i n p d a n d i n m d p i n s f b k p , f b k m , o u t p , a n d o u t m p i n s o u t p u t v o l t a g e p i n s , o u t p a n d o u t m , h a v e a d e f a u l t c o m m o n - m o d e v o l t a g e o f 1 . 5 v , t h e v o l t a g e a t t h e v r e f r e f e r e n c e p i n . t h i s o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e c a n b e a d j u s t e d b y i n j e c t i n g c o m m o n - m o d e c u r r e n t s i n t o p i n f b k p a n d p i n f b k m , t h e s u m m i n g n o d e s o f t h e o u t p u t a m p l i f i e r s , w h i c h a r e a l s o b i a s e d a t 1 . 5 v . t h e o u t p u t a m p l i f i e r s o f t h e a d 8 3 3 8 p o s s e s s r a i l - t o - r a i l o u t p u t s t a g e s w h i c h a l l o w t h e o u t p u t c o m m o n m o d e o f t h e v g a t o b e s h i f t e d f r o m g r o u n d t o t h e p o s i t i v e s u p p l y , t h o u g h t h e u s e o f s u c h e x t r e m e v a l u e s l e a v e s o n l y a s m a l l r a n g e f o r t h e d i f f e r e n t i a l o u t p u t s i g n a l s w i n g . a d d i n g f e e d b a c k c a p a c i t o r s , c f b k , a c r o s s n o d e s ( o u t p , f b k p a n d o u t m , f b k m ) r e d u c e s b a n d w i d t h o f t h e o u t p u t a m p l i f i - e r s o f t h e a d 8 3 3 8 a n d t h e s i g n a l p a t h o f t h e v g a . t h e s e c a p a c i t o r s a n d t h e f e e d b a c k r e s i s t o r s o f t h e o u t p u t a m p l i f i e r s f o r m a l o w - p a s s f i l t e r w i t h a c u t - o f f f r e q u e n c y o f a p p r o x i m a t e l y : f b k f b k c c r f uu s 2 1 ( 1 ) w h e r e r f b k a r e t h e i n t e r n a l f e e d b a c k r e s i s t o r s o f t h e o u t p u t a m p l i f i e r s . r f b k i s s p e c i f i e d a s 9 8 0 0 2 0 % . r e d u c i n g t h e b a n d w i d t h o f t h e a d 8 3 3 8 m i n i m i z e s o u t p u t n o i s e a n d s i m p l i f i e s t h e d e s i g n o f t h e a n t i a l i a s i n g f i l t e r w h e n u s i n g t h e v g a t o d r i v e a n a d c . i n p r i n p d i n m d i n m r ? ? i i n v i n 0 d b t o 8 0 d b o u t p o u t m + v o u t / 2 + v r e f ? v o u t / 2 + v r e f 1 1 2 7 9 - 0 4 4 1 . 5 v i n p r i n p d i n m d i n m r ? ? i i n l d 0 d b t o 8 0 d b o u t p o u t m + v o u t / 2 + v r e f ? v o u t / 2 + v r e f 1 1 2 7 9 - 0 4 5 1 . 5 v i n p r i n p d i n m d i n m r ? ? i i n v i n 2 0 d b t o 8 0 d b o u t p o u t m + v o u t / 2 + v r e f ? v o u t / 2 + v r e f 1 1 2 7 9 - 0 4 6 1 . 5 v ? ?
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 4 o f 2 0 l i n e a r - i n - d b g a i n c o n t r o l , g a i n p i n t o f a c i l i t a t e t h e u s e o f a n 8 0 d b g a i n r a n g e , t h e a d 8 3 3 8 h a s a l i n e a r - i n - d b g a i n c o n t r o l . t h e g a i n i s c o n t r o l l e d b y t h e v o l t a g e a t p i n g a i n w i t h r e s p e c t t o t h e l o c a l g r o u n d c o m m . i n n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s , a d j u s t i n g t h e v o l t a g e a t p i n g a i n f r o m 0 . 1 v t o 1 . 1 v a d j u s t s t h e g a i n f r o m i t s l o w e s t v a l u e o f 0 d b t o i t s h i g h e s t v a l u e o f 8 0 d b . t h e b a s i c g a i n e q u a t i o n i s d b 8 m v 5 . 1 2 g a i n v d b g ( 2 ) w h e r e v g a i n i s i n v o l t s . a l t e r n a t i v e l y , t h e g a i n e q u a t i o n c a n b e e x p r e s s e d a s a n u m e r i c a l g a i n m a g n i t u d e m v 2 5 0 1 0 3 9 8 . 0 g a i n v n g u ( 3 ) w h e r e v g a i n i s i n v o l t s . i n v e r s i o n o f t h e g a i n s l o p e , m o d e p i n p i n m o d e c o n t r o l s t h e p o l a r i t y o f t h e g a i n a d j u s t m e n t . t h a t i s , p i n m o d e a l l o w s t h e s l o p e o f t h e g a i n f u n c t i o n t o b e i n v e r t e d . i f p i n m o d e i s t i e d t o v b a t , t h e g a i n o f t h e a d 8 3 3 8 i n c r e a s e s e x p o n e n t i a l l y ( o r l i n e a r - i n - d b ) w i t h a n i n c r e a s e i n t h e v o l t a g e a t p i n g a i n . i f p i n m o d e i s t i e d t o c o m m , t h e g a i n o f t h e a d 8 3 3 8 d e c r e a s e s e x p o n e n t i a l l y ( o r l i n e a r - i n - d b ) w i t h a n i n c r e a s e i n t h e v o l t a g e a t p i n g a i n . f i g u r e 4 4 s h o w s t h e t w o g a i n c o n t r o l m o d e s w h e n t h e a d 8 3 3 8 i s c o n f i g u r e d i n n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s . f i g u r e 4 4 . t w o g a i n c o n t r o l m o d e s o f t h e a d 8 3 3 8 o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t , o f s n p i n t h e a d 8 3 3 8 i n c l u d e s a n i n t e r n a l o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t t h a t c a n c e l s o u t a n y d c o f f s e t s t h a t m a y b e p r e s e n t i n t h e v g a . c o n n e c t i n g a c a p a c i t o r , c o f s n , b e t w e e n p i n o f s n a n d p i n v r e f e n a b l e s t h e o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t . t h e o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t u s e s a n i n t e r n a l a u t o z e r o f e e d b a c k l o o p , w h i c h i n t r o d u c e s s m a l l s i g n a l h i g h - p a s s f i l t e r c h a r a c t e r i s - t i c s t o t h e s i g n a l p a t h . t h e 3 d b c o r n e r f r e q u e n c y i s o f s n o f s n c f u:u 4 0 0 2 1 s ( 4 ) e v e n t h o u g h t h e a d 8 3 3 8 e x h i b i t s a h i g h - p a s s f i l t e r c h a r a c t e r i s - t i c i n i t s t r a n s f e r f u n c t i o n w h e n t h e o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t i s e n a b l e d , t h e l a t t e r s h o u l d n o t b e u s e d a s a h i g h - p a s s f i l t e r d u e t o t h e n a r r o w v o l t a g e r a n g e o f d c i n p u t v o l t a g e s t h e c i r c u i t c a n r e j e c t . i f s i g n a l s a t f r e q u e n c i e s b e l o w t h e b a n d o f i n t e r e s t n e e d t o b e r e j e c t e d , f o r b e s t p e r f o r m a n c e , i n c o r p o r a t e a h i g h - p a s s f i l t e r p r e c e d i n g t h e a d 8 3 3 8 . t h i s c a n b e a c h i e v e d b y a c - c o u p l i n g t h e i n p u t s a s s h o w n i n f i g u r e 4 1 . t o p r o v i d e a d c - c o u p l e d s i g n a l p a t h , t h e o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t c a n b e d i s a b l e d b y c o n n e c t i n g p i n o f s n t o p i n c o m m . e x e r c i s e c a u t i o n w h e n o p e r a t i n g t h e a d 8 3 3 8 w i t h t h e o f f s e t c o r r e c t i o n c i r c u i t d i s a b l e d , b e c a u s e a t l a r g e g a i n s , d c o f f s e t s w i l l c a u s e l a r g e d c e r r o r s a t t h e o u t p u t s o f t h e v g a . 8 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 1 . 1 g a i n ( d b ) v g a i n ( v ) l o w m o d e h i g h m o d e 1 1 2 7 9 - 1 0 3
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 1 5 o f 2 0 a g c c i r c u i t , v a g c p i n t h e a d 8 3 3 8 i n c l u d e s a c u r r e n t o u t p u t r m s d e t e c t o r t h a t c a n b e u s e d t o c o n f i g u r e t h e a d 8 3 3 8 a s a n a g c a m p l i f i e r ( s e e f i g u r e 4 6 ) . i n t h i s c o n f i g u r a t i o n , t h e a g c c i r c u i t c o m p a r e s t h e r m s o u t p u t a m p l i t u d e o f t h e v g a w i t h t h e d e s i r e d r m s o u t p u t a m p l i t u d e ( v o l t a g e a t p i n v a g c w i t h r e s p e c t t o t h e v o l t a g e a t p i n v r e f ) , a n d d r i v e s p i n g a i n t o m i n i m i z e t h e i r d i f f e r e n c e . t h e r e f o r e , i n s t e a d y s t a t e c o n d i t i o n s , t h e c i r c u i t f o r c e s t h e r m s o u t p u t a m p l i t u d e o f t h e a d 8 3 3 8 t o b e t h e v o l t a g e a t p i n v a g c w i t h r e s p e c t t o t h e v o l t a g e a t p i n v r e f . b e c a u s e t h e a g c c i r c u i t u s e s n e g a t i v e f e e d b a c k , t h e g a i n s l o p e o f t h e a d 8 3 3 8 n e e d s t o b e i n v e r t e d b y c o n n e c t i n g p i n m o d e t o g r o u n d . t h e b a n d w i d t h o f t h e a g c c i r c u i t i s d i c t a t e d b y c a p a c i t o r c d e t o . c h o o s e t h i s c a p a c i t o r c a r e f u l l y t o e n s u r e t h a t t h e b a n d w i d t h o f t h e a g c c i r c u i t i s h i g h e n o u g h s o t h a t i t c a n r e a c t t o f a s t c h a n g e s i n t h e i n p u t s i g n a l ? s a m p l i t u d e , b u t l o w e n o u g h t o p r e v e n t t h e a g c c i r c u i t f r o m d i s t o r t i n g t h e s i g n a l o f i n t e r e s t . f o r e x a m p l e , i n a n o n - o f f k e y i n g ( o o k ) a p p l i c a t i o n w i t h a c a r r i e r f r e q u e n c y o f 6 . 8 m h z a n d a b i t r a t e o f 1 0 k b / s , i t i s r e c o m m e n d e d t o u s e a 0 . 0 1 f c a p a c i t o r . t h i s c a p a c i t o r v a l u e e n s u r e s t h a t t h e g a i n r e a c t s t o t h e b i t e n e r g y b u t d o e s n o t r e a c t t o t h e c a r r i e r s i g n a l . a s m e n t i o n e d p r e v i o u s l y , t h e a g c c i r c u i t f o r c e s t h e r m s o u t p u t a m p l i t u d e o f t h e a d 8 3 3 8 t o b e t h e v o l t a g e a t p i n v a g c w i t h r e s p e c t t o t h e v o l t a g e a t p i n v r e f . f u r t h e r m o r e , t h e i n p u t t o t h e a g c c i r c u i t , p i n v a g c , i s s y m m e t r i c a l w i t h r e s p e c t t o p i n v r e f . i n o t h e r w o r d s , t h e a g c c i r c u i t r e s p o n d s t o t h e a b s o l u t e v a l u e o f t h e d i f f e r e n c e i n v o l t a g e b e t w e e n p i n v a g c a n d p i n v r e f ( s e e f i g u r e 4 5 ) . f i g u r e 4 5 . o u t p u t r m s v o l t a g e a n d v g a i n v s . v a g c ? v r e f n o t a l l a p p l i c a t i o n s r e q u i r e t h e a g c c i r c u i t . t h e r e f o r e , t h e a g c c i r c u i t c a n b e d i s a b l e d b y c o n n e c t i n g p i n d e t o t o g r o u n d , a n d c o n n e c t i n g p i n v a g c t o p i n v r e f . i n t e r n a l r e f e r e n c e , p i n v r e f t h e a d 8 3 3 8 i n c l u d e s a n i n t e r n a l 1 . 5 v v o l t a g e r e f e r e n c e t h a t i s u s e d t o s e t t h e q u i e s c e n t b i a s v o l t a g e s o f m a n y k e y n o d e s i n t h e v g a . t h e s e n o d e s i n c l u d e i n p u t s p i n s ( i n p r , i n m r , i n p d , a n d i n m d ) , o u t p u t p i n s ( o u t p a n d o u t m ) , a n d f e e d b a c k p i n s ( f k b p a n d f b k m ) . t h e o u t p u t v o l t a g e o f t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e , p i n v r e f , m a y b e b y p a s s e d w i t h a 0 . 1 f c a p a c i t o r t o p i n c o m m , b u t d o n o t f o r c e i t e x t e r n a l l y . f i g u r e 4 6 . a d 8 3 3 8 c o n f i g u r e d a s a n a g c a m p l i f i e r 1 2 0 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 ? 1 . 0 ? 0 . 8 ? 0 . 6 ? 0 . 4 ? 0 . 2 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 o u t p u t a m p l i t u d e ( m v r m s ) v a g c ? v r e f ( v ) 1 1 2 7 9 - 1 4 7 1 2 0 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 v g a i n ( m v ) i n p r i n p d i n m d i n m r m o d e c o m m g a i n f b k m o u t p o u t m d e t o v a g c f b k p v r e f v g a c o r e 0 d b t o 8 0 d b o f f s e t n u l l o u t p u t s t a g e 0 d b o f s n v r e f v b a t a u t o m a t i c g a i n c o n t r o l g a i n i n t e r f a c e a d 8 3 3 8 a g c s e t p o i n t 0 . 0 1 f c a g c 1 1 2 7 9 - 1 4 8
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 6 o f 2 0 e x p l a n a t i o n o f t h e g a i n f u n c t i o n t h e s i g n a l c h a i n o f t h e a d 8 3 3 8 c a n b e b r o k e n d o w n i n t o t h r e e s t a g e s . t h e f i r s t s t a g e i s a d i f f e r e n t i a l v o l t a g e - t o - c u r r e n t c o n v e r t e r c o m p r i s e d b y t h e i n p u t r e s i s t o r s , r p a n d r n , o f t h e v g a . t h e s e i n p u t r e s i s t o r s m a y e i t h e r b e t h e i n t e r n a l 5 0 0 r e s i s t o r s c o u p l e d t o p i n i n p r a n d p i n i n m r , o r e x t e r n a l r e s i s t o r s c o u p l e d t o p i n i n p d a n d p i n i n m d . t h e t r a n s - r e s i s t a n c e o f t h e v o l t a g e - t o - c u r r e n t c o n v e r t e r i s r p + r n s u c h t h a t t h e c u r r e n t f l o w i n g i n t h e r e s i s t o r s i s g i v e n b y : n p i n m x i n p x i n r r v v i ( 5 ) t h e c u r r e n t i n t h e i n p u t r e s i s t o r s , i i n , i s f e d t o t h e s e c o n d s t a g e o f t h e a d 8 3 3 8 , t h e v g a c o r e . t h e v g a c o r e i s a f u l l y d i f f e r e n t i a l v a r i a b l e g a i n c u r r e n t a m p l i f i e r w i t h a g a i n r a n g e o f 8 0 d b . i n t h e n o n i n v e r t i n g g a i n s l o p e s e t t i n g ( p i n m o d e c o n n e c t e d t o p i n v b a t ) , t h e c u r r e n t g a i n o f t h e v g a c o r e s p a n s f r o m 2 6 d b ( v g a i n = 0 . 1 v ) t o + 5 4 d b ( v g a i n = 1 . 1 v ) . i n n u m e r i c a l g a i n m a g n i t u d e , t h e g a i n o f t h e v g a c o r e i s g i v e n b y m v 2 5 0 2 0 / ) 3 4 8 0 ( , 1 0 0 2 . 0 1 0 g a i n g a i n v i n v i n v g a o u t i i i uu| u ( 6 ) t h e d i f f e r e n t i a l o u t p u t c u r r e n t o f t h e v g a c o r e i s f e d t o t h e t h i r d s t a g e o f t h e a d 8 3 3 8 , a f u l l y d i f f e r e n t i a l c u r r e n t - t o - v o l t a g e c o n v e r t e r c o m p r i s e d b y t h e o u t p u t a m p l i f i e r s a n d t h e i r c o r r e - s p o n d i n g f e e d b a c k r e s i s t o r s , r f b k . t h e o v e r a l l t r a n s i m p e d a n c e o f t h e c u r r e n t t o v o l t a g e c o n v e r t e r i s 2 r f b k , s u c h t h a t t h e d i f f e r e n t i a l o u t p u t v o l t a g e o f t h e s t a g e i s g i v e n b y : f b k v g a o u t d i f f o u t r i v uu 2 , , ( 7 ) t h e r e f o r e , t h e o v e r a l l v o l t a g e g a i n o f t h e a d 8 3 3 8 i s : 3 4 2 l o g 2 0 8 0 ? ?1 ? u uuu n p f b k g a i n r r r v d b g ( 8 ) a l t e r n a t i v e l y , t h e g a i n e q u a t i o n c a n b e e x p r e s s e d a s a n u m e r i c a l g a i n m a g n i t u d e , m v 2 5 0 1 0 2 0 2 . 0 g a i n v n p f b k n r r r g u u u ( 9 ) e q u a t i o n 8 a n d e q u a t i o n 9 s h o w t h a t t h e g a i n r a n g e o f t h e a d 8 3 3 8 c a n b e s h i f t e d b y u s i n g e x t e r n a l i n p u t r e s i s t o r s , r p a n d r n . f o r e x a m p l e , d r i v i n g t h e i n p d a n d i n m d p i n s w i t h a n r p a n d r n o f 5 0 s h i f t s t h e g a i n r a n g e o f t h e a d 8 3 3 8 u p b y 2 0 d b , f r o m 2 0 d b t o 1 0 0 d b ( s e e f i g u r e 4 3 ) . s i m i l a r l y , d r i v i n g t h e i n p d a n d i n m d p i n s w i t h a n r p a n d r n o f 5 k , s h i f t s t h e g a i n r a n g e d o w n b y 2 0 d b , f r o m 2 0 d b t o + 6 0 d b . a s s h o w n i n f i g u r e 4 3 , w h e n u s i n g e x t e r n a l r e s i s t o r s t o d r i v e t h e i n p d a n d i n m d p i n s , s h o r t t h e i n p r a n d i n m r p i n s t o o n e a n o t h e r t o p r e v e n t s t a b i l i t y i s s u e s . e f f e c t s o f u s i n g e x t e r n a l r e s i s t o r s w h e n t h e g a i n r a n g e i s s h i f t e d t h r o u g h t h e u s e o f e x t e r n a l r e s i s t o r s , s e v e r a l t r a d e - o f f s m u s t b e c o n s i d e r e d . e x t e r n a l r e s i s t o r s c o n n e c t e d t o p i n i n p d a n d p i n i n m d l o a d t h e c u r r e n t i n p u t s o f t h e v g a c o r e c h a n g i n g t h e d y n a m i c b e h a v i o r o f t h e b l o c k a n d t h e 3 d b b a n d w i d t h o f t h e a d 8 3 3 8 . t h e 3 d b b a n d w i d t h o f t h e a d 8 3 3 8 w i t h e x t e r n a l r e s i s t o r s i s : u ? ?1 ? : u: u 5 0 0 1 5 0 0 5 0 0 m h z 1 8 e x t e x t c l r r f ( 1 0 ) f o r e x a m p l e , w i t h 5 0 e x t e r n a l r e s i s t o r s , t h e i n p u t - r e f e r r e d n o i s e a t m a x i m u m g a i n d e c r e a s e s t o a p p r o x i m a t e l y 1 n v / h z a n d t h e g a i n r a n g e s h i f t s u p b y 2 0 d b . h o w e v e r , t h e 3 d b b a n d w i d t h i s r e d u c e d f r o m 1 8 m h z t o a p p r o x i m a t e l y 1 . 8 m h z .
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 1 7 o f 2 0 a d j u s t i n g t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e o f t h e a d 8 3 3 8 d i f f e r e n t i a l o u t p u t s i s n o m i n a l l y s e t t o 1 . 5 v , t h e v o l t a g e a t p i n v r e f . t h i s o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e c a n b e a d j u s t e d b y c o n n e c t i n g a r e s i s t o r f r o m e a c h o f t h e o u t p u t a m p l i f i e r ? s s u m m i n g n o d e s ( p i n f b k p a n d p i n f b k m ) t o e i t h e r p i n c o m m o r p i n v b a t . c o n n e c t i n g a r e s i s t o r f r o m p i n f b k p a n d p i n f b k m t o p i n v b a t d e c r e a s e s t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e , w h e r e a s c o n n e c t i n g a r e s i s t o r f r o m p i n f b k p a n d p i n f b k m t o p i n c o m m i n c r e a s e s t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e ( s e e f i g u r e 4 7 a n d f i g u r e 4 8 ) . f i g u r e 4 7 . d e c r e a s i n g t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e f i g u r e 4 8 . i n c r e a s i n g t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e t a b l e 5 a n d t a b l e 6 s h o w s u g g e s t e d v a l u e s f o r t h e e x t e r n a l r e s i s t o r s s h o w n i n f i g u r e 4 7 a n d f i g u r e 4 8 . t a b l e 5 . r e s i s t o r v a l u e s f o r d e c r e a s i n g t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e v b a t ( v ) t a r g e t v o c m ( v ) r e s i s t o r v a l u e ( ) t i e d t o 5 . 0 0 . 9 5 5 , 4 1 7 v b a t 3 . 3 0 . 9 2 8 , 5 0 0 v b a t 3 . 0 0 . 9 2 3 , 7 5 0 v b a t t a b l e 6 . r e s i s t o r v a l u e s f o r i n c r e a s i n g t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e v b a t ( v ) t a r g e t v o c m ( v ) r e s i s t o r v a l u e ( ) t i e d t o a n y 1 . 8 4 7 , 5 0 0 c o m m a n y 2 . 0 2 8 , 5 0 0 c o m m a n y 2 . 5 1 4 , 2 5 0 c o m m f b k m o u t p = 1 . 5 v ? o u t m = 1 . 5 v ? f b k p n v r e f = 1 . 5 v v b a t v b a t 9%$79?n r 2 r 2 r 1 n 9%$79?n r 1 + v o u t / 2 + v o u t / 2 1 1 2 7 9 - 1 5 0 l o u t f b k m o u t p = 1 . 5 v ? o u t m = 1 . 5 v ? f b k p n v r e f = 1 . 5 v c o m m c o m m 9?n r 2 r 2 r 1 n 9?n r 1 + v o u t / 2 + v o u t / 2 1 1 2 7 9 - 1 5 1 l o u t
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 8 o f 2 0 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n t h e e x c e l l e n t p e r f o r m a n c e o f t h e a d 8 3 3 8 r e s u l t s i n a f l a t r e s p o n s e o v e r v a r i o u s g a i n s w i t h r a i l - t o - r a i l o u t p u t s i g n a l s w i n g , h i g h d r i v e c a p a b i l i t y , a n d a v e r y h i g h d y n a m i c r a n g e a t a l o w 1 2 m w . t h e s e f e a t u r e s m a k e t h e a d 8 3 3 8 a n e x c e p t i o n a l c h o i c e f o r u s e i n b a t t e r y - o p e r a t e d e q u i p m e n t , l o w f r e q u e n c y a n d b a s e b a n d a p p l i c a t i o n s , a n d m a n y o t h e r a p p l i c a t i o n s . s i m p l e o n - o f f k e y e d ( o o k ) r e c e i v e r f o r l o w c o m p l e x i t y , l o w p o w e r d a t a c o m m u n i c a t i o n s , a s i m p l e l i n k b u i l t u s i n g a m o d u l a t i n g c a r r i e r t o n e i n a n o n / o f f s t a t e p r o v i d e s a f a s t a n d c o s t - e f f e c t i v e s o l u t i o n t o t h e d e s i g n e r . s u c h d e s i g n s a r e u s e d i n a v a r i e t y o f a p p l i c a t i o n s , i n c l u d i n g n e a r - f i e l d c o m m u n i c a t i o n s a m o n g n o n i n t e r f e r e n c e m e c h a n i c a l s y s t e m s , l o w d a t a r a t e s e n s o r s , r f i d t a g s , a n d s o o n . t h e s c h e m a t i c s h o w n i n f i g u r e 4 9 d e m o n s t r a t e s a c o m p l e t e i n d u c t i v e t e l e m e t r y o n - o f f k e y e d ( o o k ) f r o n t e n d . t h e c r y s t a l i s c u t f o r t h e t a r g e t r e c e i v e f r e q u e n c y o f i n t e r e s t , c r e a t i n g a v e r y n a r r o w - b a n d f i l t e r , t y p i c a l l y a r o u n d t h e 6 . 7 8 m h z i s m b a n d . t h e a d 8 3 3 8 a m p l i f i e s t h e s i g n a l ( t h e g a i n i s s e t b y a n e x t e r n a l c o n t r o l l e r ) a n d d r i v e s a f u l l - w a v e r e c t i f i e r b r i d g e . t h e o u t p u t o f t h i s b r i d g e i s t h e n l o w - p a s s f i l t e r e d i n t o 1 0 0 t e r m i n a t i o n s . t h i s d e s i g n p r o v i d e s e x c e l l e n t r e j e c t i o n o f r f a n d e x c e l l e n t b a s e b a n d i n f o r m a t i o n r e c o v e r y f o r t h e d e c i s i o n s t a g e t h a t f o l l o w s . t h e r e a c t i v e f i l t e r c o m p o n e n t s ? c a p a c i t o r s c 1 t h r o u g h c 4 a n d i n d u c t o r s l 1 a n d l 2 ? s e t t h e b a s e b a n d r e c o v e r y p e r f o r m a n c e . a d e s i g n t r a d e - o f f e x c h a n g e s b a s e b a n d r e s p o n s e f o r r f a t t e n u a t i o n . t a b l e 7 p r o v i d e s t y p i c a l v a l u e s f o r t h e s e c o m p o n e n t s a t t w o d a t a r a t e s . n o t e t h a t c a p a c i t o r s c 1 t h r o u g h c 4 a r e a l l o f e q u a l v a l u e , a n d i n d u c t o r l 2 h a s t h e s a m e v a l u e a s l 1 . t a b l e 7 . t y p i c a l v a l u e s f o r c o m p o n e n t s i n r e a c t i v e f i l t e r d a t a r a t e c 1 t o c 4 l 1 a n d l 2 c a r r i e r a t t e n u a t i o n ( f = 6 . 7 8 m h z ) 1 9 , 2 0 0 b p s 1 2 n f 2 4 0 h 1 0 1 d b 5 7 , 6 0 0 b p s 3 . 9 n f 8 2 h 7 3 d b f i g u r e 4 9 . c o m p l e t e , l o w p o w e r o o k r e c e i v e r v r e f m o d e v r e f o u t p o u t m c o m m o f s n c r y s t a l a n t e n n a c t u n e u 1 a d 8 3 3 8 c 6 0 . 0 1 f g a i n 3 . 0 v i n p r i n m r d e t o c 5 0 . 1 f d 1 d 2 d 4 d 3 c 1 c 3 c 2 c 4 l 1 l 2 r 1 ? r 2 ? o o k _ p o o k _ m 1 1 2 7 9 - 0 4 8
d a t a s h e e t a d 8 3 3 8 r e v . a | p a g e 1 9 o f 2 0 i n t e r f a c i n g t h e a d 8 3 3 8 t o a n a d c t h e a d 8 3 3 8 i s w e l l s u i t e d t o d r i v e a h i g h s p e e d a n a l o g - t o - d i g i t a l c o n v e r t e r ( a d c ) a n d i s c o m p a t i b l e w i t h m a n y a d c s f r o m a n a l o g d e v i c e s . t h i s e x a m p l e i l l u s t r a t e s t h e i n t e r f a c i n g o f t h e a d 8 3 3 8 t o t h e a d 7 4 5 0 . t h e a d 7 4 5 0 i s a l o w p o w e r , 3 . 0 v a d c , w h i c h i s a l s o c o m p e t i t i v e l y p r i c e d f o r a l o w c o s t t o t a l s o l u t i o n . f i g u r e 5 0 s h o w s t h e b a s i c c o n n e c t i o n s b e t w e e n t h e a d 8 3 3 8 a n d t h e a d 7 4 5 0 . t h e c o m m o n - m o d e v o l t a g e p r o v i d e d b y t h e a d 8 3 3 8 i s w i t h i n t h e s p e c i f i c a t i o n s o f t h e a d 7 4 5 0 . t h e a d 8 3 3 8 c a n b e c o u p l e d d i r e c t l y t o t h e a d 7 4 5 0 f o r f u l l d c - t o - 1 8 m h z o p e r a t i o n a t t h e h i g h e s t l e v e l o f p e r f o r m a n c e w i t h l o w o p e r a t i n g p o w e r ( 1 6 0 m w t y p i c a l ) . t h e g l u e l e s s i n t e r f a c e e n a b l e s a p h y s i c a l l y s m a l l , h i g h p e r f o r m a n c e d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m t h a t i s i d e a l f o r m a n y f i e l d i n s t r u m e n t s . a f i l t e r b e f o r e t h e v g a p r o v i d e s t h e a n t i a l i a s i n g f u n c t i o n a n d n o i s e l i m i t i n g . i n a p p l i c a t i o n s w h e r e t h e m o d u l a t e d i n f o r m a t i o n i s n o t e n c o d e d i n t h e s i g n a l a m p l i t u d e , u s e t h e a g c f e a t u r e o f t h e a d 8 3 3 8 t o r e d u c e a n y b i t e r r o r s i n t h e s a m p l e d s i g n a l . f i g u r e 5 0 . b a s i c c o n n e c t i o n s t o t h e a d 7 4 5 0 a d c i n p r i n m r f i l t e r o u t p u t v r e f o u t p o u t m c 1 0 . 1 f c o m m d e t o o f s n c 2 0 . 1 f m o d e v b a t 3 . 0 v u 1 a d 8 3 3 8 g a i n g a i n c o n t r o l u 2 a d 7 4 5 0 g n d 3 . 0 v c 3 0 . 1 f 3 . 0 v c 4 0 . 1 f r 1 ? v d d v r e f s c l k s d a t a c s t o m i c r o - c o n t r o l l e r v i n + v i n ? c 4 0 . 1 f 1 1 2 7 9 - 1 4 9
a d 8 3 3 8 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 0 o f 2 0 o u t l i n e d i m e n s i o n s f i g u r e 5 1 . 1 6 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w q ] 3 m m 3 m m b o d y , v e r y v e r y t h i n q u a d ( c p - 1 6 - 2 2 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 t e m p e r a t u r e r a n g e p a c k a g e d e s c r i p t i o n p a c k a g e o p t i o n b r a n d i n g a d 8 3 3 8 a c p z - r 7 ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w q ] c p - 1 6 - 2 2 y 4 k a d 8 3 3 8 a c p z - r l ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w q ] c p - 1 6 - 2 2 y 4 k a d 8 3 3 8 - e v a l z a d 8 3 3 8 e v a l u a t i o n b o a r d 1 z = r o h s c o m p l i a n t p a r t . 3 . 1 0 3 . 0 0 s q 2 . 9 0 0 . 3 0 0 . 2 3 0 . 1 8 1 . 7 5 1 . 6 0 s q 1 . 4 5 0 8 - 1 6 - 2 0 1 0 - e 1 0 . 5 0 b s c b o t t o m v i e w t o p v i e w 1 6 5 8 9 1 2 1 3 4 e x p o s e d p a d p i n 1 i n d i c a t o r 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 3 0 s e a t i n g p l a n e 0 . 0 5 m a x 0 . 0 2 n o m 0 . 2 0 r e f 0 . 2 5 m i n c o p l a n a r i t y 0 . 0 8 p i n 1 i n d i c a t o r f o r p r o p e r c o n n e c t i o n o f t h e e x p o s e d p a d , r e f e r t o t h e p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s s e c t i o n o f t h i s d a t a s h e e t . 0 . 8 0 0 . 7 5 0 . 7 0 c o m p l i a n t t o j e d e c s t a n d a r d s m o - 2 2 0 - w e e d - 6 . ? 2 0 1 3 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . d 1 1 2 7 9 - 0 - 1 1 / 1 3 ( a )

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