當(dāng)前位置:首頁 > 測試測量 > 測試測量
[導(dǎo)讀] 電路功能與優(yōu)勢  該電路使用 ADL5902 TruPwr 檢波器測量RF信號的均方根信號強(qiáng)度,信號波峰因素(峰值均值比)在約65 dB的動態(tài)范圍內(nèi)變化,工作頻率為50 MHz至9 GHz?! y量結(jié)果在12位ADC(AD7466)輸出端以串行數(shù)據(jù)

 電路功能與優(yōu)勢

  該電路使用 ADL5902 TruPwr 檢波器測量RF信號的均方根信號強(qiáng)度,信號波峰因素(峰值均值比)在約65 dB的動態(tài)范圍內(nèi)變化,工作頻率為50 MHz至9 GHz。

  測量結(jié)果在12位ADC(AD7466)輸出端以串行數(shù)據(jù)形式提供。在數(shù)字域中針對環(huán)境溫度執(zhí)行簡單的4點(diǎn)系統(tǒng)校準(zhǔn)。

  RF檢波器與ADC之間的接口很簡單,由兩個信號調(diào)整電阻組成,無有源元件。此外,ADL5902內(nèi)部2.3 V基準(zhǔn)電壓為微功耗ADC提供電源和基準(zhǔn)電壓。AD7466無流水線延遲,可作為只讀SAR ADC。

  整個電路實現(xiàn)了約±0.5 dB的溫度穩(wěn)定性。

  顯示的數(shù)據(jù)是針對在-40°C至+85°C溫度范圍內(nèi)工作的兩個器件。

  通過軟件校準(zhǔn)的50 MHz至9 GHz RF功率測量系統(tǒng) (CN0178)

  通過軟件校準(zhǔn)的RF功率測量系統(tǒng)

  


 

  圖1. 通過軟件校準(zhǔn)的RF功率測量系統(tǒng)

  電路描述

  測量的RF信號施加于ADL5902的輸入端,即dB線性rms響應(yīng)均方根檢波器。外部60.4 Ω電阻R3結(jié)合ADL5902的較高輸入阻抗,確保寬帶50 Ω與RF輸入匹配。ADL5902以所謂的“測量模式”配置,VSET和VOUT引腳相連。在此模式下,輸出電壓與輸入均方根值的對數(shù)成比例。換言之,讀數(shù)以分貝值直接呈現(xiàn),每到十倍調(diào)整至1.06 V,或者53 mV/dB。

  AD7466 12位ADC的電源電壓和基準(zhǔn)電壓由ADL5902內(nèi)部2.3 V基準(zhǔn)電壓源提供。由于AD7466消耗的電流極少(以10 kSPS采樣時僅為16 μA),ADL5902的基準(zhǔn)電壓輸出足以向ADC以及由R9、R10、R11、R12組成的溫度補(bǔ)償和均方根精度調(diào)整網(wǎng)絡(luò)供電。

  ADC滿量程電壓等于2.3 V。最大檢波器輸出電壓(在線性輸入范圍內(nèi)工作時)約為3.5 V(參見ADL5902數(shù)據(jù)手冊圖6、7、8、12、13及14),因此在驅(qū)動AD7466前必須降低0.657倍。這個降低過程通過簡單的電阻分壓器 R10和R11(1.21 kΩ和2.0 kΩ)來實現(xiàn)。以上數(shù)值可實現(xiàn)0.623的實際比例因子,通過建立電阻容差余量確保ADL5902 RF檢波器不會過驅(qū)ADC。

  顯示的是檢波器輸出電壓與輸入功率的典型曲線(無輸出調(diào)整)

  

 

  圖2 顯示的是檢波器輸出電壓與輸入功率的典型曲線(無輸出調(diào)整)
該檢波器的傳遞函數(shù)可通過以下公式計算近似值:

  VOUT = SLOPE_DETECTOR × (PIN INTERCEPT)

  其中SLOPE_DETECTOR是檢波器斜率,單位為mV/dB;INTERCEPT 是x軸截距,單位為dBm;PIN是輸入功率,單位為dBm。

  在ADC輸出端,VOUT由ADC輸出代碼取代,公式可改寫為:

  CODE = SLOPE × (PIN INTERCEPT)

  其中 SLOPE 是檢波器、調(diào)整電阻及ADC的組合斜率,單位為次/dB; PIN 和 INTERCEPT 單位仍為dBm。

  圖3顯示的是典型檢波器輸入功率的功率掃描以及在700 MHz輸入信號下觀察到的ADC輸出代碼。

  700 MHz下的ADC輸出代碼及誤差與RF輸入功率的關(guān)系

  

 

  圖3. 700 MHz下的ADC輸出代碼及誤差與RF輸入功率的關(guān)系

  總體斜率和截距隨系統(tǒng)的不同而變化,該變化是由RF檢波器、調(diào)整電阻和ADC傳遞函數(shù)的器件間差異造成的。因此需要系統(tǒng)級校準(zhǔn)以確定整個系統(tǒng)的斜率和截距。本應(yīng)用中,使用4點(diǎn)校準(zhǔn)校正RF檢波器傳遞函數(shù)內(nèi)的某些非線性,特別是在低端位置。該4點(diǎn)校準(zhǔn)方案產(chǎn)生三個斜率和三個截距校準(zhǔn)系數(shù),這些數(shù)值在校準(zhǔn)后應(yīng)存儲在非易失RAM (NVM)內(nèi)。

  通過向ADL5902施加四個已知信號電平執(zhí)行校準(zhǔn),從ADC測量相應(yīng)的輸出代碼。選擇的校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在器件線性工作范圍內(nèi)。本例中,校準(zhǔn)點(diǎn)位于0 dBm、-20 dBm、-45 dBm及-58 dBm。

  斜率和截距校準(zhǔn)系數(shù)通過以下公式計算:

  SLOPE1 = ( CODE _1 – CODE_2)/(PIN_1 — PIN_2)

  INTERCEPT1= CODE_1/(SLOPE_ADC × PIN_1)

  接著使用CODE_2/CODE_3和CODE_3/CODE_4重復(fù)計算,分別得出SLOPE2/INTERCEPT2和SLOPE3/INTERCEPT3。六個校準(zhǔn)系數(shù)應(yīng)與CODE_1、CODE_2、CODE_3、CODE_4一起存儲在NVM內(nèi)。

  當(dāng)電路在現(xiàn)場工作時,這些校準(zhǔn)系數(shù)用于計算未知的輸入功率電平PIN,公式如下:

  PIN = (CODE/SLOPE) + INTERCEPT
為了在電路工作期間獲得適當(dāng)?shù)男甭屎徒鼐嘈?zhǔn)系數(shù),從ADC觀察到的CODE必須與CODE_1、CODE_2、CODE_3、CODE_4進(jìn)行比較。例如,如果來自ADC的CODE在CODE_1與CODE_2之間,則應(yīng)使用SLOPE1和INTERCEPT1。該步驟還可用于提供欠量程或超量程警告。例如,如果來自ADC的CODE大于CODE_1或小于CODE_4,表示測得的功率在校準(zhǔn)范圍以外。

  圖3還顯示了電路傳遞函數(shù)變化與以上直線公式的關(guān)系。該誤差函數(shù)由傳遞函數(shù)邊沿彎曲、線性工作范圍內(nèi)的小紋波以及溫度漂移造成。誤差以dB表示,公式如下:

  誤差 (dB) = 計算的RF功率 - 實際輸入功率

  = (CODE/SLOPE) + INTERCEPT – PIN_TRUE

  圖3還包括了誤差與溫度的關(guān)系曲線。本例中,將在+85°C和?40°C下測得的ADC代碼與環(huán)境溫度下的直線公式進(jìn)行比較。該方法與現(xiàn)實系統(tǒng)一致,系統(tǒng)校準(zhǔn)一般只能在環(huán)境溫度下進(jìn)行。

  圖4和圖5分別顯示電路在1 GHz和2.2 GHz下的性能。

  

 

  圖4. 1 MHz下的ADC輸出代碼及誤差與RF輸入功率的關(guān)系

  

 

  圖5. 2.2 MHz下的ADC輸出代碼及誤差與RF輸入功率的關(guān)系
該電路或任何高速電路的性能都高度依賴于適當(dāng)?shù)腜CB布局,包括但不限于電源旁路、受控阻抗線路(如需要)、元件布局、信號布線以及電源層和接地層。(有關(guān)PCB布局的詳情,請參見 MT-031教程, MT-101 教程 和 高速印刷電路板布局實用指南一文 。)

  測試設(shè)置由ADL5902-EVALZ和EVAL-AD7466CBZ*估板組成,兩者使用SMA至SMB適配器電纜相連。置于環(huán)境室內(nèi)進(jìn)行溫度測試。*估控制板2(EVAL-CONTROL-BRD2Z)通過測試室門內(nèi)的插槽連接至AD7466*估板;也就是ADL5902和AD7466*估板位于測試室內(nèi)部,*估控制板留在外部。控制板用于發(fā)送、接收和捕捉來自AD7466*估板的串行數(shù)據(jù)。ECB2并行端口連接至筆記本電腦。筆記本電腦用于加載、運(yùn)行和查看ECB2上的AD7466*估軟件。ADL5902*估板所需的RF輸入信號由Rhode & Schwarz SMT-03 RF信號源提供。使用Agilent E3631A電源為ADL5902供電。有關(guān)詳情請參見AD7466*估板原理圖和ADL5902數(shù)據(jù)手冊。

  常見變化

  對于需要較小RF檢波范圍的應(yīng)用,可以使用 AD8363 均方根檢波器。AD8363檢波范圍為50 dB,工作頻率最高達(dá)6 GHz。對于非均方根檢波應(yīng)用,可使用 AD8317/ AD8318/ AD8319 或 ADL5513 。這些器件提供不同的檢波范圍,輸入頻率范圍最高達(dá)10 GHz(有關(guān)詳情參見 CN-0150 )。

  AD7466是單通道12位ADC,采用SPI接口。如果終端應(yīng)用需要多通道ADC,可使用雙通道12位 AD7887 。在需要多個ADC和DAC通道的多通道應(yīng)用中,可使用 AD7294 。除提供四路12位DAC輸出外,這款子系統(tǒng)芯片還含有4個非專用ADC通道、2路高端電流檢測輸入和3個溫度傳感器。電流和溫度測量結(jié)果經(jīng)過數(shù)字化轉(zhuǎn)換后,可通過I2C 兼容接口讀取。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉