AD8302在幅相检测系统中的应用

——

作者：中国电子科技集团第22研究所高荣山丁超时间：2007-01-26来源：《今日电子》收藏

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

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/20733.htm

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1 ad8302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。

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2 ad8302连接图图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。