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寬帶阻抗測量儀的設計——信號檢測電路設計(一)

作者: 時間:2013-02-19 來源:網絡 收藏


內部單個對數放大器的轉換公式見式(4-1)。



V SLP稱為對數放大器的斜率,單位為mV/dB,在中,不經外部反饋調整時30 SLP V = mV dB,V IN為輸入信號,V Z為器件內部參考電壓。

INPA和INPB是兩路信號輸入引腳,其各自經過對數放大器后,相加可以消掉式(4-1)中的參考電壓V Z,引腳VMAG的輸出電壓與輸入信號的關系見式(4-2)。

式中,V SLP與式(4-1)中的V SLP相同,為輸出電壓與增益的斜率,其值受引腳MSET的影響,當引腳MSET懸空時,30 SLP V = mV dB,當引腳不懸空時,V SLP的值將發生改變,如圖4-3所示。



圖4-3其中20K為引腳MSET的輸出阻抗。當引腳不懸空時,V SLP的變化規律見式(4-3)。

式(4-2)中,V MAG是引腳VMAG的輸出電壓,最大值為1.8V,V INA和V INB分別是引腳INPA和INPB輸入信號的幅度,V CP為900mV,該值表示當兩輸入信號功率相同時,增益電壓的中間值。

對輸入信號的增益檢測范圍為-30dB~+30dB,VMAG輸出為0V表示增益最小為-30dB,為1.8V表示增益最大為+30dB,該輸出電壓與信號增益的關系如圖4-4所示。

相位的檢測要求兩引腳信號的頻率相同,只有在頻率相同的情況下,相位檢測器才可利用乘法器鑒相原理使兩信號相乘,兩輸入信號的相位差信息存在于乘積信號的直流分量中,因此輸入信號中不能含有直流分量,故兩輸入引腳之前需要加隔直電容,則引腳VPHS輸出電壓與輸入信號的相位關系見式(4- 4)。

輸出電壓與信號增益的關系

式中,V PHS表示引腳VPHS的輸出電壓,輸出電壓范圍為0V~1.8V;ΦINA和ΦINB表示兩輸入信號的相位;VΦ為引腳VPHS輸出電壓與相位差斜率,當引腳PSET懸空時,VΦ=±10mV/度,當接有電阻時,VΦ的值與式4-3中的V SLP類似,只是兩個引腳為VPHS和PSET,輸出斜率表達式見式(4-5)。



式(4-4)中的V CP與式(4-2)的V CP數值相同,只是其表示兩輸入信號相位差為90°時,輸出電壓為900mV,VPHS引腳輸出電壓與兩輸入信號的相位差關系如圖4-5所示。

輸出電壓與兩輸入信號的相位差關系

由以上的分析可知,AD8302的兩輸入信號的幅度必須要保證在- 60dBm~0dBm(50系統),輸入信號過大可能損壞器件,過小則不能有效的檢測到兩輸入信號的增益和相位差,故需要對被測網絡的輸出信號和參考信號進行信號調理。



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