分立元件實現(xiàn)功放監(jiān)測與控制

　　在圖3中，功率檢測器的輸出VOUT被連接到功放的增益控制端以調(diào)節(jié)功放的增益。功放的輸出電壓驅(qū)動天線;定向耦合器對該方向中的功放輸出電壓進(jìn)行采樣，使其適當(dāng)衰減，并且將其施加到功率檢測器。將功率檢測器的輸出，即發(fā)射輸出信號的均方根測量結(jié)果同DAC編程的值VSET比較，并且調(diào)節(jié)功放增益，使差值為零。

　　圖3 功率檢測

　　這種增益控制方法可以與信號路前幾級中的可變增益放大器(VGA)和可變電壓放大器(VVA)結(jié)合使用。為了對發(fā)射功率和接收功率都進(jìn)行測量，ADI公司的AD8364雙路功率檢測器可以同時測量兩個復(fù)合輸入信號。

　　如果反饋回路確定出電源線上的電流太大，則向DAC發(fā)出一個命令，以降低柵極電壓或關(guān)斷此部分。然而，在某些應(yīng)用中，如果高壓電源線上出現(xiàn)電壓尖峰或者超范圍的大電流，那么，由于數(shù)字控制回路檢測高端電流、將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并且利用外部控制邏輯電路對數(shù)字量進(jìn)行處理的速度不夠快，因而無法保護(hù)器件不受損壞。

　　圖4 使用模擬比較器的控制環(huán)路保護(hù)

　　綜上所述，使用分立元件的一個典型功放監(jiān)測和控制結(jié)構(gòu)如圖5所示。其中監(jiān)測和控制的僅是功放本身，但是這一原理可應(yīng)用于信號鏈中對任一放大器的控制。使用主控制器控制所有的分立元件，并且在同一個I2C數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行操作。

　　圖5采用分立器件實現(xiàn)功率放大器的監(jiān)測和控制

　　根據(jù)信號鏈的要求，在預(yù)驅(qū)動級和末級中可能需要很多個放大器，用于增加天線前端信號的總功率增益。但是這些附加的功率增益級對功放的總效率有不良影響。為了將影響降至最低，必須監(jiān)測和控制驅(qū)動器以優(yōu)化性能。

　　3 集成監(jiān)測和控制

　　為了解決這一衍生問題，ADI公司開發(fā)出AD7294，這是一款集成的監(jiān)測和控制解決方案。AD7294將電流、電壓和溫度的通用監(jiān)測和控制所需的所有功能和特性集成到一個芯片中。

　　圖6 監(jiān)測和控制功放級的集成解決方案

　　AD7294集成了9通道12-bit ADC和4通道DAC，具有10 mA 灌/源電流能力。它采用0.6 μm DMOS工藝制造，這使電流傳感器能夠測量高達(dá)59.4 V的共模電平。內(nèi)部ADC提供兩個專用的電流檢測通道、兩個用于檢測外部溫度的通道、一個用于檢測芯片內(nèi)部溫度的通道，以及四個用于通用監(jiān)測的非專用ADC輸入通道。

　　該ADC通道的優(yōu)點在于，其具有遲滯寄存器以及上限和下限寄存器(AD7992/AD7994/AD7998也具有該特性)。用戶可以預(yù)先對ADC通道的上限和下限進(jìn)行編程;當(dāng)監(jiān)測的信號越過這些限制時產(chǎn)生報警標(biāo)志。滯后寄存器為用戶提供的功能是，在發(fā)生越限事件時確定報警標(biāo)志的重置點。