PDF《电路笔记 CN-0390》

1 (

10 d G Y Z T E S V * ? )

2 ( * ? = =

10 d G Y Y X T E S V )

3 ( * + * =

10 1 d G X X T E S V Y )

4 ( + =

10 1 Gd x VSET Y )

5 ( 其中Gd为检波器增益. 电路笔记 CN-0390 Rev.

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11 从等式

5 可知,只要值 Gd/10 >

>

1,X 的幅度对 Y 的幅度 的影响便非常小.有两个因素可能影响 X 和Y之间的这 种关系:检波器增益 Gd 和定向耦合器上的

10 dB 抽头. 但在CN-0390设计中,运放控制器电路周围构建了一个积 分器,故环路直流增益仅受运算放大器的高开环直流增益 限制.此增益足够高,使得 AGC 在控制环路范围内的平 坦度接近理想水平. 像任何 AGC 电路一样,环路操作存在限制.对于给定范 围的 RF 输入幅度和 VSET 控制电压,该环路闭合.这些 限制也会随着频率改变而变化.一般而言,当VGAINCTRL (Z)节点介于?2.4 V 和0V之间(这是 HMC985A VVA 的输入范围)时,该环路闭合,输出幅度 保持平坦,不随 RF 输入变化而变化. 注意,检波器(VOUT与RF输入幅度的关系)和VVA(衰 减与电压控制的关系)的传递函数具有明显的非线性特征 (参见图

5、图6和图7) ;

其合并增益在RF输入和VSET输入 的范围内有很大变化,并可能随频率和温度发生变化.利 用控制环路中的积分器高增益来补偿这些效应. 实际构建的电路比图3所示的简单模型要更复杂.在实际电 路中,VVA功能分属两个器件.第一个器件是HMC985A VVA,其提供大约3 dB(VCTRL = ?2.4 V时)到40 dB(VCTRL =

0 V时)的衰减.另一个器件是HMC635 RF放大器,其用 于增益级,在目标频率范围内提供18 dB的增益. AGC操作的直观方法 从概念上掌握AGC环路响应的另一种方法是理解当环路闭 合时(?2.4 V >

VGAINCTRL >

?0 V),VSET控制电压等于 ADL6010检波器的输出电压.在这一条件下,运放积分器 处于平衡状态,积分器电容电荷稳定不变,不充电也不放 电.当VSET处于静态时,如果RF输入幅度改变,则环路会 作出响应,积分电容充电或放电,直至重新达到均衡. 当环路处于均衡状态时,ADL6010的输出等于VSET电压. 这样,ADL6010传递函数就可以引用VSET电压(参见 图5) ,以求得与此电压对应的ADL6010 RF输入功率.然后 在此RF输入功率数值上增加10 dB(因为定向耦合器上有10 dB抽头) ,得到与给定VSET电压对应的输出功率.利用这 种方法可以创建输出功率与VSET电压的关系表.VVA和ADL6010的传递函数是非线性的;

因此,这种方法比建立 这些传递函数的数学描述可能更为简单. ADL6010包络检波器 该电路的最重要器件是ADL6010包络检波器.ADL6010的 工作频率范围是500 MHz至45 GHz.如图4中的功能框图 所示,ADL6010是一种基于二极管的检波器.如图5所示,ADL6010的响应曲线是非线性的,故而对此电路中的 反馈环路进行直接分析是很困难的. 13968-004

4 5

6 3

2 1 LINEARIZER RFCM ADL6010 RFIN RFCM VPOS VOUT COMM 图4. ADL6010功能框图

15 5 C5 C15 C25 C35

20 10

0 C10 C20 C30 C40 PIN (dBm) 13968-005

5 4

3 2

1 0 OUTPUT VOLTAGE (V) VPOS = 4.75V VPOS = 5.00V VPOS = 5.25V 图5. ADL6010传递曲线 VVA和RF放大器组合 HMC985A VVA的工作频率范围是10 GHz到40 GHz,提 供的衰减范围是3 dB到近40 dB.HMC985A由两个pi-pad 衰减器串联而成,第一个由VCTRL1控制,第二个由 VCTRL2控制.通过连接VCTRL1和VCTRL2并将其一起驱动,可 以实现大约3 dB到........