基于對數(shù)檢測法的射頻功率測量電路設(shè)計(jì)
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2 硬件電路的設(shè)計(jì)
2．1 AD8318的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
AD8318是解調(diào)對數(shù)放大器，將RF輸入信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出電壓；它采用了9級對數(shù)放大，每一個(gè)階段，都配備了檢測器。主要可用于測量和控制器；當(dāng)輸入范圍通常為60 dB，誤差小于±1 dB；+5 V單電源供電，電流為68 mA。AD8318的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
2．2 電路圖及工作原理
由AD8318構(gòu)成的射頻功率測量電路如圖4所示。該電路可通過對AD8318設(shè)置，使其工作在測量模式時(shí)，當(dāng)輸入的正弦信號為RFIN，經(jīng)過電容C1，C2耦合到AD8318的INHI、INLO兩端。然后通過9級對數(shù)放大檢波后，送到求和器，求和得到一個(gè)電流信號，再將該信號進(jìn)行I-V轉(zhuǎn)換輸出VOUT，該設(shè)計(jì)沒有單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，而是由AD8318的輸出直接到單片機(jī)的PA0，由于PIC16F874單片機(jī)內(nèi)部有自帶A／D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送到單片機(jī)進(jìn)行處理。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/194591.htm
若輸入模擬信號的動態(tài)范圍大，A／D轉(zhuǎn)換的精度要求高，則A／D轉(zhuǎn)換器的分辨率要求也高，可通過PIC16F874內(nèi)部的A／D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)，它將AD8318的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，經(jīng)單片機(jī)程序進(jìn)行計(jì)數(shù)、查表，顯示等處理。圖5為單片機(jī)的程序流程圖。
PIC16F874單片機(jī)將處理后的數(shù)字信號從PA1～PA4輸出，經(jīng)ULN2003反相驅(qū)動給LED提供位選信號及足夠的驅(qū)動，而段選信號從RB0～RB7經(jīng)過8×10 kΩ的排阻，送到LED，在LED數(shù)碼中將被測的射頻信號的功率大小顯示出來，測量結(jié)果如表2所示。
從表2的數(shù)據(jù)可知，通過AD8318對數(shù)放大檢測集成電路的轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理，所測得射頻信號的功率滿足動態(tài)范圍大，頻帶寬度和線性度好的特點(diǎn)。
3 結(jié)論
通過對射頻功率信號的測量理論分析，利用AD8318將射頻功率信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后經(jīng)過PIC16F874單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)、查表，由4位LED數(shù)碼顯示出來，實(shí)現(xiàn)了大動態(tài)范圍、高精度的射頻功率測量。
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