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(多图)电路笔记:RF至位解决方案可提供6 GHz信号的精密相位和幅度数据

ADI?? 2015年05月07日 ?? 收藏1

连接/参考器件

连接/参考器件

ADL5380

400 MHz至6,000 MHz正交解调器

ADA4940-2

超低功耗、低失真ADC驱动器

AD7903

双通道、差分、16位、1 MSPS PulSAR 12.0 MW ADC

ADR435

超低噪声XFET 5.0 V基准电压源,具有吸电流和源电流能力

评估和设计支持

电路评估板

ADL5380评估板(ADL5380-EVALZ)

ADA4940-2评估板(ADA4940-2ACP-EBZ)

AD7903评估板(EVAL-AD7903SDZ)

系统演示平台(EVAL-SDP-CB1Z)

电路功能与优势

图1中的电路可精确地将400 MHz至6 GHz RF输入信号转换为相应的数字幅度和数字相位。 该信号链可实现0°到360°相位测量,900 MHz时精度为1°。 该电路采用一个高性能正交解调器、一个双通道差分放大器以及一个双通道、差分、16位、1 MSPS逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。

图1. 用于幅度和相位测量的简化接收器子系统(未显示所有连接和去耦)
图1. 用于幅度和相位测量的简化接收器子系统(未显示所有连接和去耦)

电路描述

正交解调器

正交解调器提供一个同相(I)信号和一个正好反相90°的正交(Q)信号。 I和Q信号为矢量,因此,可以用三角恒等式计算接收信号的幅度和相移,如图2所示。 本振(LO)输入为原始发射信号,RF输入为接收信号。解调器生成一个和差项。 RF和LO信号的频率完全相同,ωLO = ωRF,因此,结果会过滤掉高频和项,差项则驻留于直流。接收信号的相位(φRF)与发送信号的相位(φLO)有所不同,该相移可表示为φLO - φRF

真实I/Q解调器具有许多缺陷,包括正交相位误差、增益不平衡、LO-RF泄漏等,所有这些都会导致解调信号质量下降。要选择解调器,首先确定RF输入频率范围、幅度精度和相位精度要求。

ADL5380解调器采用5 V单电源供电,可接受400 MHz至6 GHz范围内的RF或IF输入频率,从而成为接收器信号链的理想选择。根据配置,可提供5.36 dB电压转换增益,ADL5380的差分I和Q输出可以把2.5 V p-p差分信号驱动至500 Ω负载。 在900 MHz时,其噪声系数(NF)为10.9 dB,一阶交调截点(IP1)为11.6 dBm,而三阶交调截点(IP3)为29.7 dBm,动态范围出色;而0.07 dB的幅度平衡和0.2°的相位平衡则可实现杰出的解调精度。ADL5380采用高级SiGe双极性工艺制造,提供4 mm × 4 mm、24引脚小型LFCSP封装。

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正交解调器? 差分放大器? SAR ADC?

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