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

電路功能與優(yōu)勢(shì)

該電路使用 ADL5902 TruPwr 檢波器測(cè)量RF信號(hào)的均方根信號(hào)強(qiáng)度，信號(hào)波峰因素（峰值均值比）在約65 dB的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)變化，工作頻率為50 MHz至9 GHz。

測(cè)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(duì)環(huán)境溫度執(zhí)行簡(jiǎn)單的4點(diǎn)系統(tǒng)校準(zhǔn)。

RF檢波器與ADC之間的接口很簡(jiǎn)單，由兩個(gè)信號(hào)調(diào)整電阻組成，無(wú)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(wú)流水線延遲，可作為只讀SAR ADC。

單個(gè)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(duì)在-40°C至+85°C溫度范圍內(nèi)工作的兩個(gè)器件。
通過(guò)軟件校準(zhǔn)的50 MHz至9 GHz RF功率測(cè)量系統(tǒng) (CN0178)
通過(guò)軟件校準(zhǔn)的RF功率測(cè)量系統(tǒng)

圖1. 通過(guò)軟件校準(zhǔn)的RF功率測(cè)量系統(tǒng)

電路描述

測(cè)量的RF信號(hào)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(cè)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(duì)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(shí)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(shí)）約為3.5 V（參見(jiàn)ADL5902數(shù)據(jù)手冊(cè)圖6、7、8、12、13及14），因此在驅(qū)動(dòng)AD7466前必須降低0.657倍。這個(gè)降低過(guò)程通過(guò)簡(jiǎn)單的電阻分壓器 R10和R11（1.21 kΩ和2.0 kΩ）來(lái)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(guò)建立電阻容差余量確保ADL5902 RF檢波器不會(huì)過(guò)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(wú)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(wú)輸出調(diào)整）