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AD8302幅相检测芯片简介

发布时间:2019-07-22 19:43 来源:未知 编辑:admin

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  AD8302幅相检测芯片简介 AD8302幅相检测芯片简介 原理 AD8302是ADI公司的用于RF/IF幅度和相位测量的单片集成电路,主要由精密 匹配的两个宽带对数检波器、一个相位检波器、输出放大器组、一个偏置单元和 一个输出参考电压缓冲器等部分组成, 能同时测量从低频到2.7GHz频率范围内的 两输入信号之间的幅度比和相位差,在进行幅度测量时, 其动态范围可扩展到 60dB , 而相位测量范围则可达180 度。此外,该器件还有以下特点:对于50Ω 的测量系统, 其输入范围为-62dBm~-2dBm;精确幅度测量比例系数为30mV/ dB; 精确典型值小于0. 5dB;精确相位测量比例系数为10mV/度。AD8302引脚如图1 所示,原理图如图2所示。 图1 图2 AD8302 主要有测量、控制器和电平比较器三种工作方式,但其主要的功能是 测量幅度和相位。其幅度、相位测量方程式为: VMAG = VSLP log(VINA / VINB ) VPHS = VΦ [Φ (VINA ) ? Φ (VINB )] 其中, VINA 和 VINB 分别为A、B两通道的输入信号幅度, 与 Φ(VINA ) VSLP 为斜率, VMAG 为幅 度比较输出; Φ(VINB ) V 分别为A、B 两通道的输入信号相位, Φ 为斜率, VPHS 为相位比较输出。 AD8302 幅度和相位测量芯片在操作时主要有测量、控制和电平比较三种工 作方式,但其主要的功能是测量幅度和相位。 图3所示为AD8302的测量模式连接电 路。 当芯片输出管脚 VMAG 和 VPHS 直接跟芯片反馈设置输入管脚MSET和PSET相连时, 芯片的测量模式将工作在默认的斜率和中心点上(精确幅度测量比例系数为 30mV/ dB ,精确相位测量比例系数为10mV/ 度)。实际上,在测量模式下,电路的 工作斜率和中心点是可以通过管脚MSET和PSET的分压来加以修改的。 图3 通常在低频条件下, 对幅度和相位进行测量的方程式如下: VMAG = RF LSLP log(VINA / VINB ) + VCP VPHS = ? RF I Φ ( Φ (VINA ) ? Φ (VINB ) ? 90)° + VCP 在幅度测量方程中, RF LSLP 代表的斜率为600mV/度或30mV/dB,在中心点 900mV处,其增益为0dB,-30dB~-30dB 的增益范围对应于0~1.8V的输出电压范 围;而在相位测量方程中, RF I Φ 代表的斜率为10mV/度, 中心点900mV所对应的 相位为90度,0~180 度的相位范围对应于1.8~0V的输出电压范围。 应用一 放大器或混频器插入损耗和相位的测量 AD8302最基本的应用是监测诸如放大器、混频器等电路的幅度和相位的响应 特性。图4所示是一种通过AD8302来测量放大器插入损耗和相位的具体电路。该 电路通过定向耦合器DCB或DCA来耦合取样黑匣子的输入和输出信号, 衰减器 ATTENA和ATTENB的作用是使定向耦合器耦合取样的信号幅度低于AD8302输入信号 幅度的动态范围。对于50Ω系统而言, 其两通道最佳点位于POPT=-30dBm处,为了 达到最佳点, 耦合系数和衰减因子应符合如下公式: CB+LB=PIN-POPT CA+LA=PIN+GAINNOM-POPT 其中, CA和CB为耦合系数, LA和LB为衰减因子,GAINNOM为放大器额定增益。 图4 应用二 测量任意负载的矢量反射系数 AD8302 可用于测量相对于某一负载的入射信号和反射信号之间的幅度比和 相位差。其测量电路如图5所示,矢量反射系数Γ的定义为:Γ=反射电压/入射电 压=(ZL-ZO)/(ZL + ZO)其中,ZL为负载复阻抗,ZO为系统特性阻抗。由于精确的矢量 反射系数可以用来计算阻抗失配水平,因此,在监测诸如天线等变化负载阻抗的 应用中是非常有用的。因为变化的负载阻抗可能导致系统性能的降低,有时甚至 引可能起系统的物理损坏,因此,实时监测变化负载阻抗的矢量反射系数将是十 分有意义的。 图5

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