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

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。

單個電路實(shí)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(shí)現(xiàn)。以上數(shù)值可實(shí)現(xiàn)0.623的實(shí)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）