AD8302在幅相检测系统中的应用

1、 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KAD8302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。COFiVMINPAOFSAVFOSQF

2、SBINPBCOMMMFLTADS3Q2MSETVREFPFLT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）+VCPVPHS=V（VINA）-（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

3、心点为900mV）。另外测量模式下，工作斜率VMAG、V和中心点可以通过引脚MSET和PSET的分压加以修改。2.幅相检测AD8302的输入信号范围为一600dBm（50Q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（330MHz）的幅度和相位，耦合电容选择0.1UF。输出幅相电压经精密放大器MAX4108放大到2倍，形成03.6V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

4、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2中两路射频信号首先经电阻衰减网络衰减16dB，然后经电容耦合输入到AD8302中,C5和C6分别构成幅度和相位输出信号的低通滤波器，电位器R18和R19可对输出进行调零。单片机选用89C51，晶振选择11.0592MHz,系统复位和看门狗电路通过MAX813L实现。系统上电时MAX813L提供一个200ms的脉冲复位信号，如果其WDI监视引脚每隔1.5s无变化,MAX813L便使系统复位。单片机通过定时器1中断实现WDI（单片机P1.2脚）翻转，通过P2.0和P2.1位选A/D转换后的低8

5、位或高4位数据。ICL7109的转换结束状态输出信号STATUS经一电容接外部中断0,在中断处理子程序中读取数据。幅相的选择通过P1.0和P1.1实现,二者的转换通过定时器0中断实现。电路连接如图3所示。ICL7109时钟电路选择晶体振荡器，为了使电路具有抗50Hz串模干扰能力，A/D转换应选择积分时间（2048个时钟数）等于50Hz的整数倍，系统选择3.58MHz晶振。基准电压选择AD8302的1.8V电压基础输出，这样，模拟输入经MAX4108放大2倍后满足满度输出。另外，ICL7109的积分电阻RINT、积分电容CINT、自动调零电容CAZ及基准电容CREF都需要合理设置。系统电源电路如

6、图4所示，因放大器MAX4108和ICL7109都需要一5V电压，通过+5V-5V的电源极性变换器ICL7660实现一5V输出，同时为减小电源对电路的干扰及地弹噪声，各电源应通过电容合理去耦。VOUTICL7660C151呼+/C+总结：AD8302将测量幅度和相位的能力集中在一块集成电路内，使原本十分复杂的幅相检测系统的设计简化，而且系统性能得到提高。据此设计的多路幅相检测电路在试验中性能良好。GHDGHD7iji-m4GHD&NI：AC8d-nipVCC5UI1HIGiroV&1WvGHDV16dl：DoR23150RM/X/.-150产吟CR12100R18CuTTHliIitFLTh-

7、ipaVMAGD3FAIitSETVPOSTiTlEFOSFBPSETjJCX_n-iPBwhsCcanmPFLTM：-8302!GND11VKEF109C6lnFIjIW町Rll50R1650R15100HCvccIN-Vcp.v-n-T+OUT*h2LiiEliL14R15、/uiId0NCVCCIN-vccn-T+OUTVEEVEE14TAAX4WSAVCC-VEE4051niHABC14L5HAK410gEKVGill：AVCC-11P1U10Pll9AOUT611屯10q配DDA9Z3DALZ.-3DAV昭16ZaNOainciiM阳jna93SV诅INI8SNOHFiO6SO7NI

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