AD8302实验电路板
AD8302紧张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,能同时丈量从低频到2.7GHz频率范围内的两输入旗子暗记之间的幅度比和相位差,可运用于RF/IF功率放大器线性比的丈量、RF功率的精确掌握、驻波比丈量及远程系统的监视和诊断等。

AD8302引脚如下图所示。根据AD8302数据手册推举,外部只须要少量的阻容器件便可以事情了。

AD8320管脚配置
AD8302通过Vina, Vinb输入两个丈量旗子暗记。通过VMAG和VPHS两个管脚输出两个旗子暗记功率之比的分贝值,以及它们之间的相位差。
Vina,Vinb相位差旗子暗记从0到1800mV,每10mV代表相位差相差一度。相位差从-180°到0°,和从0°到180°共用0~1.8V输出电压范围,因此同一输出电压会代表两个不同的相位差。随着相位差增加,输出电压斜率从正变成负。
下面的曲线表示了VPHS与相位差之间的关系。
两个旗子暗记Vina, Vinb功率分贝值之差从管脚VMAG输出,单位是每dB30mV。从0至1800mV可以表示60dB(100万倍)功率差别,从电压幅值是1000倍的差别。
如果将个中一个旗子暗记Vina或者Vinb设置为固定幅值旗子暗记,则可以通过VMAG输出丈量其余一个旗子暗记的功率。
AD8302是通过丈量输入旗子暗记的电压来打算在某一参考电阻下的功率。AD8302的输入阻抗在低频段大约是3k,而普通高频电路功率参考电阻每每选择50欧姆,AD8302输入阻抗远大于50欧姆,对付被测旗子暗记影响很小。
AD8302内部构造和输入输出管脚等效电路
按照AD8302数据手册建议,被丈量旗子暗记的幅值该当在-60dBm(对应223uV)至0dBm(对应223mV)之间,内部对数检波电路才不会饱和。
下面大略测试一下AD8302在旗子暗记频率20kHz的情形下,对数检波的性能。
将个中一个输入旗子暗记Vinb固定在-30dBm(7.07mV),其余一个旗子暗记从1.4mV逐步增加到0.35V旁边,丈量AD8302的输出VMAG。验证一下VMAG输出旗子暗记与输入旗子暗记幅值之间是否呈现对数检波特性。
输入旗子暗记频率20kHz, 幅值从小变革大
下图给出了输入旗子暗记实际丈量功率值取对数(黄线)和AD8302的VMAG管脚的电压旗子暗记,它们之间整体趋势相同,呈现对数关系。
由于输入旗子暗记幅值超过0dBm(0.223V),AD8302输出值比打算值偏低,呈现饱和状态。
过打算输入旗子暗记功率取对数数值与和AD8302输出结果比拟
将AD8302输出旗子暗记通过取指数运算,重新转换成实际电压旗子暗记。下图显示了AD8302输出值对应的电压旗子暗记(黄线)与实际输入旗子暗记(蓝线)之间的比拟。
当输入旗子暗记有效值小于0.2V的时候,AD8302输出值经由取指数运算换算成电压旗子暗记有很好的线性,当输入旗子暗记超过0.2V时,AD8302输出逐渐饱和了。
AD8302输出对应电压旗子暗记与输入旗子暗记对照
在丈量旗子暗记功率时,AD8302两个输入旗子暗记之间可以没有任何关系,也可以频率不相同。VMAG输出管脚只是显示了它们各自对数检波之后的功率差别。此时在相位差输出管脚VPHS旗子暗记则不代表任何意义。
如果要通过VPHS丈量它们之间的相位差时,则输入的两个旗子暗记之间频率该当相同,它们相位差才故意义。
在上述实验中,AD8302输入旗子暗记分别来自于两个频率源。虽然它们都设置为20kHz,但之间并没有严格同步。以是AD8302的相位涌现变革,反响了这两个旗子暗记之间些许的频率差别。
AD8302在丈量两个来自不同振荡源同频旗子暗记时相位VPHS的输出
下面利用AD8302对来自于电感检测到20kHz导航磁场高频旗子暗记进行对数检波。
电感间隔地面大约10厘米。有两个电感,一个与地面垂直,一个与地面保持水平。这两个旗子暗记先后分别接入AD8302的Vina端口,来丈量它的幅值和相位。
为了丈量Vina端输入旗子暗记的幅度和相位,须要在AD8302的Vinb输入端口施加了一个固定参考旗子暗记,它来自于一个固定不动的电感检测旗子暗记,在丈量过程中保持不变。
下图显示了垂直于地面的电感传感器,从左到右横扫20kHz电磁导线所感应出的高频旗子暗记,对应AD8302的幅值和相位输出旗子暗记。
AD8302对付垂直于地面的电感所得到感应旗子暗记丈量输出
从上图可以看出,垂直地面磁场分量在电磁导线两边幅度基本上相同,而相位则涌现了180°的反转。这是由于磁场磁力线在导线两侧恰好高下颠倒。在导线正上方,磁力线呈现水平分布,垂直电感所得到的感应旗子暗记涌现一个低谷。
下图是水平电感所检测到旗子暗记进行对数检波输出的结果。水平分量的磁场在导线上方最大,旗子暗记的相位不发生变革。
水平电感旗子暗记AD8302对数检波的输出
将上面AD8302输出的对数电压旗子暗记转换成线性电压旗子暗记,与利用数字万用表示实丈量20kHz电压旗子暗记的幅值进行比拟,如下面两图所示:
垂直方向电感检测旗子暗记AD8302输出值换算结果(黄线)与数字万用表丈量结果(蓝线)比拟
水平方向电感检测旗子暗记AD8302输出值换算结果(黄线)与数字万用表丈量结果(蓝线)比拟
利用AD8302对数检波特性可以对20kHz导航互换旗子暗记进行有效检波,特殊是对弱旗子暗记,线性度更好,这比普通二极管检波要好。










