AD8302在幅相检测系统中的应用

本文介绍了RF/IF幅度和相位测量芯片AD8302的功能及特点,并给出了此芯片和89C51单片机组成的幅相检测系统的设计方案

一、AD8302简介

AD8302是ADI公司的用于RF/IF幅度和相位测量的单片集成电路,主要由精密匹配的两个宽带对数检波器、一个相位检波器、输出放大器组、一个偏置单元和一个输出参考电压缓冲器等部分组成,能同时测量从低频到2.7GHz频率范围内的两输入信号之间的幅度比和相位差,可应用于RF/IF功率放大器线性比的测量、RF功率的精确控制、驻波比测量及远程系统的监视和诊断等。AD8302引脚如图1所示。

图1AD8302引脚图

AD8302主要有测量、控制器和电平比较器三种工作方式,但其主要的功能是测量幅度和相位。AD8302通过两个宽度对数检波器使幅度测量范围可达60dB,独立的相位检测器检测范围可达180°。其幅度、相位测量方程式为
VMAG=VSLPLOG(VINA/VINB)+VCP
VPHS=VΦ[Φ(VINA)-Φ(VINB)]+VCP

当芯片输出引脚VMAG和VPHS直接跟芯片反馈设置输入引脚MSET和PSET相连时,芯片的测量模式将工作在默认的斜率和中心点上(精确幅度测量比例系数为30mV/dB,精确相位测量比例系数为10mV/度,中心点为900mV)。另外测量模式下,工作斜率VMAG、VΦ和中心点可以通过引脚MSET和PSET的分压加以修改。

二、幅相检测

AD8302的输入信号范围为-60～0dBm(50Ω系统),输入信号范围为低频到2.7GHz,输入必须经AC耦合,耦合电容根据输入信号的频率范围合理设置。本文通过AD8302测量两路高频信号(3～30MHz)的幅度和相位,耦合电容选择0.1μF。输出幅相电压经精密放大器MAX4108放大到2倍,形成0～3.6V的电压信号,然后送到A/D转换器件,因本系统需A/D转换速率要求不高,而因为两路信号的幅度比VINA/VINB＝10LSB,所以对ADC的精度要求较高,幅度和相位转换通过模拟开关CD4051轮流进行,选用12位A/D积分转换器ICL7109。AD8302的电路图如图2所示。

图2AD8302连接图