为了监测和控制增益，实现最优的线性度和效率，有必要精确测量功放输出端上复杂的RF信号的功率电平。ADI公司的AD8362TruPower?均方根功率检测器能够在50 Hz～3.8 GHz的频率范围内提供65 dB的动态范围，可以实现W-CDMA、EDGE和UMTS蜂窝基站中的典型RF信号的均方根功率电平的精确测量。

　　在图3中，功率检测器的输出VOUT被连接到功放的增益控制端以调节功放的增益。功放的输出电压驱动天线;定向耦合器对该方向中的功放输出电压进行采样，使其适当衰减，并且将其施加到功率检测器。将功率检测器的输出，即发射输出信号的均方根测量结果同DAC编程的值VSET比较，并且调节功放增益，使差值为零。

　　

　　图3 功率检测

　　这种增益控制方法可以与信号路前几级中的可变增益放大器(VGA)和可变电压放大器(VVA)结合使用。为了对发射功率和接收功率都进行测量，ADI公司的AD8364双路功率检测器可以同时测量两个复合输入信号。

　　如果反馈回路确定出电源线上的电流太大，则向DAC发出一个命令，以降低栅极电压或关断此部分。然而，在某些应用中，如果高压电源线上出现电压尖峰或者超范围的大电流，那么，由于数字控制回路检测高端电流、将信号转换为数字量并且利用外部控制逻辑电路对数字量进行处理的速度不够快，因而无法保护器件不受损坏。

　　

　　图4 使用模拟比较器的控制环路保护

　　综上所述，使用分立元件的一个典型功放监测和控制结构如图5所示。其中监测和控制的仅是功放本身，但是这一原理可应用于信号链中对任一放大器的控制。使用主控制器控制所有的分立元件，并且在同一个I2C数据总线上进行操作。

　　

　　图5采用分立器件实现功率放大器的监测和控制

　　根据信号链的要求，在预驱动级和末级中可能需要很多个放大器，用于增加天线前端信号的总功率增益。但是这些附加的功率增益级对功放的总效率有不良影响。为了将影响降至最低，必须监测和控制驱动器以优化性能。

　　3 集成监测和控制

　　为了解决这一衍生问题，ADI公司开发出AD7294，这是一款集成的监测和控制解决方案。AD7294将电流、电压和温度的通用监测和控制所需的所有功能和特性集成到一个芯片中。

　　

　　图6 监测和控制功放级的集成解决方案

　　AD7294集成了9通道12-bit ADC和4通道DAC，具有10 mA 灌/源电流能力。它采用0.6 μm DMOS工艺制造，这使电流传感器能够测量高达59.4 V的共模电平。内部ADC提供两个专用的电流检测通道、两个用于检测外部温度的通道、一个用于检测芯片内部温度的通道，以及四个用于通用监测的非专用ADC输入通道。

　　该ADC通道的优点在于，其具有迟滞寄存器以及上限和下限寄存器(AD7992/AD7994/AD7998也具有该特性)。用户可以预先对ADC通道的上限和下限进行编程;当监测的信号越过这些限制时产生报警标志。滞后寄存器为用户提供的功能是，在发生越限事件时确定报警标志的重置点。

上一页  [1] [2] [3]  下一页