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基于AD8362的射频功率计设计
摘要：介绍了AD公司生产的真有效值功率检测器AD8362的性能和基本原理，给出了由单片机PIC16C71控制的基于AD8362的射频小功率计的设计思想，同时给出了一个射频小功率计的实现电路。１ 概述
功率是表征射频信号特性的一个重要参数，随着移动通信技术的发展，对射频信号功率的精确测量已成为无线通信测量中的重要一环。射频功率计通常由功率传感器（或称功率探头）和功率指示器两部分组成，根据功率计测量电路的连接方式，功率计可分为吸收式（又称终端式）和通过式两种，吸收式功率计以功率探头作为被测系统的终端负载。它吸收全部待测功率，并由指示器显示测得的功率值。本文介绍一种基于ＡＤ８３６２芯片的吸收式小功率计的设计方法。该设计利用ＡＤ公司的真有效值功率检测器ＡＤ８３６２制作功率探头，因此，电路简单，一致性好。该功率计的工作频率为２０ｋＨｚ～２５０ＭＨｚ，功率测量范围为－４８ｄＢｍ～＋１２ｄＢｍ。
２ ＡＤ８３６２的原理及性能
２．１ 性能参数
ＡＤ８３６２是美国ＡＤ公司生产的真有效值功率检测器，工作频率高达３ＧＨｚ，它采用双平方电路比较转换技术和激光修整技术，因而测量线性度较高，其测量结果基本上与信号波形无关。尤其是在大峰值因数时，能够胜任ＧＳＭ、ＣＤＭＡ和Ｗ－ＣＤＭＡ等复杂信号对测量精度的要求，可广泛用于对信号功率需要准确测量的高频通信和仪器仪表系统中。
ＡＤ８３６２采用１６脚ＴＳＳＯＰ封装，可在－４０℃～＋８５℃的温度范围内工作。其特点如下：
●可进行真有效值功率测量；
●具有以ｄＢ为单位的线性响应，而且具有优良的温度稳定性；
●输入动态范围达６０ｄＢ，对于５０Ω阻抗的系统而言，其信号输入可从－４５ｄＢｍ～＋１５ｄＢｍ；
●具有从低频到２．７ＧＨｚ的平坦输入／输出响应；
●精度、线性度高，典型线性斜率为５０ｍＶ／ｄＢ；
●单电源工作，范围为＋４．５Ｖ～＋５．５Ｖ；
●电源休眠?ｐｏｗｅｒ ｄｏｗｎ?功能可降低功耗，休眠时?功耗小于１００μＷ。
ＡＤ８３６２的极限参数如下：
●电源电压：＋５．５Ｖ；
●内部功耗：５００μＷ；
●工作温度范围：－４０～＋８５℃；
●存储温度范围：－６５～＋１５０℃；
●焊接温度（焊接时间≤６０ｓ）：３００℃。
２．２ 引脚功能
ＡＤ８３６２的引脚排列见图１。各引脚功能如下：
●ＣＯＭＭ：公共接地端；
●ＣＨＰＦ：高通滤波器输入端，该脚与地这间的电容大小决定着输入高通滤波器的３ｄＢ频率；
●ＩＮＨＩ：信号差分输入端口的“＋”端；
●ＩＮＬＯ：信号差分输入端口的“－”端；
●ＤＥＣＬ：“ＩＮＨＩ”和“ＩＮＬＯ”的去耦端，应通过一个大电容连接到地，以构成完整的输入电路；
●ＰＷＤＮ：休眠控制端，高电平时器件关断；
●ＣＬＰＦ：环路滤波器积分电容连接端；
●ＡＣＯＭ：输出放大器的公共接地端；
●ＶＳＥＴ：设置电压输入端，使ＲＦ的输入功率与输出的ｄＢ数相对应；
●ＶＯＵＴ：误差放大器电压输出，在测量方式时，通常直接与“ＶＳＥＴ”端相连；
●ＶＰＯＳ：＋５Ｖ电源输入端；
●ＶＴＧＴ：基准电压端，该脚的电压将影响对数截止点的位置；
●ＶＲＥＦ：１．２５Ｖ通用参考电压输出，可直接提供给“ＶＴＧＴ”。
３ 基本工作原理
ＡＤ８３６２是一种真有效值响应的功率检测器，其测量结果与信号波形无关，从而为复杂调制信号的射频功率测量提供了一种有效的方法。ＡＤ８３６２的内部电路框图如图２所示。
输入的ＲＦ信号首先被送入一个可变的梯形电阻衰减器进行衰减，该衰减器每隔５ｄＢ有一个抽头，共有１２个抽头，它采用一种平滑的内插专利技术，使衰减值可以连续准确变化，衰减值的设定由“ＶＳＥＴ”脚的电压控制。衰减后的信号送到一个高性能的宽带放大器进行放大，再由一个宽带的平方律检波器检波，检波输出的脉动信号经滤波后与另一个平方电路的输出进行比较。这个平方电路的输入由“ＶＴＧＴ”脚提供，它是一个固定的直流电压，通常在片外与可提供准确１．２５Ｖ参考电压的ＶＲＥＦ脚相连。两个平方电路的输出信号差分输入到高增益误差放大器后，将从“ＶＯＵＴ”脚输出一个电压信号，该电压值可随输入ＲＦ信号的功率而变，最高可以达到（Ｖｓ－０．１）Ｖ。
ＡＤ８３６２可以设置成功率测量和控制器两种工作方式。用功率测量方式时，“ＶＯＵＴ”与“ＶＳＥＴ”脚直接相连，此时输出电压与输入功率有效值的对数成正比，因而读数可以直接用ｄＢ表示。在控制器方式时，对ＲＦ 信号功率的实际取样电压值将从“ＶＳＥＴ”脚输入，可用来改变主系统放大器的增益，以使之保持在一个设置的水平上。
ＡＤ８３６２的“ＰＷＤＮ”脚在逻辑高电压信号控制时可进入休眠状态，此时，消耗电流将减少到２μＡ以下。芯片被低电平“唤醒”可在１μｓ内完成。ＡＤ８３６２的正常工作电流在＋２５℃条件下为１８ｍＡ。
图3 射频功率计电路
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