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基于ADuC7026的功率放大器監(jiān)控的參考設(shè)計方案

作者: 時間:2012-02-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/172009.htm

  考慮到日益迫近的全球能源危機和人們對環(huán)境保護的期望日益增高,節(jié)能對高效無線網(wǎng)絡(luò)的運營至關(guān)重要。(PA)是基站和中繼器的核心,其功耗可能占基站總功耗的一半。對進行不僅可以提高功效、降低運營成本、提高輸出功率和線性度,而且可以使系統(tǒng)操作人員及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,進而提高可靠性和可維護性。

  ADI公司提供三種PA監(jiān)測器1實現(xiàn):一種是分立器件,一種是AD729422的12位的集成型監(jiān)測和控制系統(tǒng)的,以及一種高精度模擬微控制器3的集成型方案。分立方案需要使用的器件較多,而且PCB布局復(fù)雜,PCB面積也較大,這些因素都導(dǎo)致較高的成本。AD7294的優(yōu)點是集成度高、成本低且可靠性高,但缺點是需要使用外部微控制器(MCU)來實現(xiàn)PA功能。與AD7294具有很多相同的優(yōu)點,主要的區(qū)別是包含MCU。另外,ADuC7026支持外部同步采樣,這個特性在TD-SCDMA應(yīng)用中很有用。

  本文介紹了一個ADuC7026實現(xiàn),功能包括設(shè)置輸出功率、監(jiān)測電壓駐波比(VSWR)、監(jiān)測橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)場效應(yīng)管的漏極電流和溫度,并在某個參數(shù)超過預(yù)定的閾值時發(fā)出報警信號。

  系統(tǒng)框圖

  圖1給出了PA監(jiān)測器的系統(tǒng)框圖。RF信號在經(jīng)由可變電壓衰減器(VVA)、ADL5323預(yù)驅(qū)動器、功率放大器和雙向耦合器處理后,由天線發(fā)射出去。ADuC7026的片上MCU對PA模塊中兩級LDMOS的溫度和電流及PA模塊的前向和反向功率進行采樣。MCU把采樣數(shù)據(jù)發(fā)送到PC以便在用戶界面(UI)上顯示。操作人員可通過用戶界面調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。

  

系統(tǒng)框圖 www.elecfans.com


  圖1:系統(tǒng)框圖。

  PA監(jiān)測模塊

  溫度監(jiān)測:功率放大器的功耗會影響其性能。PA某些時候工作在較高的靜態(tài)工作點,但輸出功率較低。大量的能量在LDMOS器件上被轉(zhuǎn)換成熱量,這不僅浪費了能量,而且降低了可靠性。監(jiān)測PA的溫度,調(diào)整其靜態(tài)工作點可以使系統(tǒng)達到最佳性能。

  圖2給出了溫度監(jiān)測器的功能框圖,該系統(tǒng)使用ADT75數(shù)字溫度傳感器來監(jiān)測兩個LDMOS級的溫度。ADT75(有8引腳MSOP和SOIC封裝形式可供選擇)把溫度轉(zhuǎn)化成分辨率為0.0625℃的數(shù)字信號,其關(guān)斷模式可將電源電流降低到3µA(典型值)。

  

溫度監(jiān)測器功能框圖 www.elecfans.com

  圖2:溫度監(jiān)測器功能框圖。


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