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通过软件校准的50 MHz至9 GHz RF功率测量系统

作者:  时间:2010-12-29 14:37  来源:EDN

  为了在电路工作期间获得适当的斜率和截距校准系数,从ADC观察到的CODE必须与CODE_1CODE_2CODE_3CODE_4进行比较。例如,如果来自ADCCODECODE_1CODE_2之间,则应使用SLOPE1INTERCEPT1。该步骤还可用于提供欠量程或超量程警告。例如,如果来自ADCCODE大于CODE_1或小于CODE_4,表示测得的功率在校准范围以外。

  图3还显示了电路传递函数变化与以上直线公式的关系。该误差函数由传递函数边沿弯曲、线性工作范围内的小纹波以及温度漂移造成。误差以dB表示,公式如下:

  误差 (dB) = 计算的RF功率 - 实际输入功率

  = (CODE/SLOPE) + INTERCEPT – PIN_TRUE

  图3还包括了误差与温度的关系曲线。本例中,将在+85°C?40°C下测得的ADC代码与环境温度下的直线公式进行比较。该方法与现实系统一致,系统校准一般只能在环境温度下进行。

  图4和图5分别显示电路在1 GHz2.2 GHz下的性能。

4. 1 MHz下的ADC输出代码及误差与RF输入功率的关系

5. 2.2 MHz下的ADC输出代码及误差与RF输入功率的关系

  该电路或任何高速电路的性能都高度依赖于适当的PCB布局,包括但不限于电源旁路、受控阻抗线路(如需要)、元件布局、信号布线以及电源层和接地层。(有关PCB布局的详情,请参见 MT-031教程, MT-101 教程 高速印刷电路板布局实用指南一文 。)

  测试设置由ADL5902-EVALZEVAL-AD7466CBZ*估板组成,两者使用SMASMB适配器电缆相连。置于环境室内进行温度测试。*估控制板2(EVAL-CONTROL-BRD2Z)通过测试室门内的插槽连接至AD7466*估板;也就是ADL5902AD7466*估板位于测试室内部,*估控制板留在外部。控制板用于发送、接收和捕捉来自AD7466*估板的串行数据。ECB2并行端口连接至笔记本电脑。笔记本电脑用于加载、运行和查看ECB2上的AD7466*估软件。ADL5902*估板所需的RF输入信号由Rhode & Schwarz SMT-03 RF信号源提供。使用Agilent E3631A电源为ADL5902供电。有关详情请参见AD7466*估板原理图和ADL5902数据手册。

  常见变化

  对于需要较小RF检波范围的应用,可以使用 AD8363 均方根检波器。AD8363检波范围为50 dB,工作频率最高达6 GHz。对于非均方根检波应用,可使用 AD8317/ AD8318/ AD8319 ADL5513 。这些器件提供不同的检波范围,输入频率范围最高达10 GHz(有关详情参见 CN-0150 )。

  AD7466是单通道12ADC,采用SPI接口。如果终端应用需要多通道ADC,可使用双通道12 AD7887 。在需要多个ADCDAC通道的多通道应用中,可使用 AD7294 。除提供四路12DAC输出外,这款子系统芯片还含有4个非专用ADC通道、2路高端电流检测输入和3个温度传感器。电流和温度测量结果经过数字化转换后,可通过I2C 兼容接口读取。

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