1 引言
傳統(tǒng)的相位差測量儀需要采用多個中小規(guī)模集成電路,不僅電路復(fù)雜,測量相位差的精度低,而且適用的頻率范圍窄,只能測量低頻或中頻信號。本文介紹利用美國ADI推出的AD8302型相位檢測器設(shè)計(jì)的寬頻帶相位差及頻率測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)能精確測量2個獨(dú)立的射頻(RF)、中頻(IF)或低頻信號的增益、相位差及頻率??蓮V泛用于全球移動通信系統(tǒng)(GSM),碼分多址(CDMA)、寬帶碼分多址(WCDMA)、時分多址(TDMA)移動電話、個人通信業(yè)務(wù)(PCS)及寬帶基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。
2 AD8302的性能特點(diǎn)
AD8302內(nèi)部包含2個精密匹配的寬帶對數(shù)放大器、1個寬帶相位檢測器、1.8V精密基準(zhǔn)源、以及模擬標(biāo)定電路和接口電路,能同時測量從低頻到2.7GHz頻率范圍內(nèi)2個輸入信號之間的增益(亦稱幅度比)和相位差。由于該器件內(nèi)部集成2個精密匹配的對數(shù)放大器,因此可將溫度漂移降至最低限度。AD8302不僅能測量放大器、混頻器等電路的增益和相位差,而且特別適合對無線基站及測試設(shè)備的檢測。
測量增益時,2個輸入信號的動態(tài)范圍為±30dB,輸出電平的靈敏度為30mV/dB,誤差小于0.5dB。對應(yīng)于-30dB的輸出電壓為30mV,而對應(yīng)于+30dB的輸出電壓為1.8V。輸出電流為8mA,轉(zhuǎn)換速率為25V/μs。
測量相位差的范圍是0°-180°,對應(yīng)的輸出電壓變化范圍是0V-1.8V,輸出電壓靈敏度為10mV/度,測量誤差小于0.5°。當(dāng)相位差Δψ=0°時,輸出電壓為1.8V;當(dāng)Δψ=180°時,輸出電壓為30mV,輸出電流為8mA。相位輸出時的轉(zhuǎn)換速率為30MHz,響應(yīng)時間為40ns-500ns(視被測相位差而定)。
AD8302還具有3種工作模式:相位測量模式、輸入電平比較器模式和相位控制器模式。利用相位控制模式可構(gòu)成相位控制器。
增益及相位差的小信號包絡(luò)帶寬均為30MHz(將MFLT端開路),利用外部濾波電容器可減小帶寬。對于特性阻抗為50Ω的相位差測量系統(tǒng),輸入功率電平的范圍為-60dBm-0dBm。