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用于医疗的幅相测量电路的实现
来源:本站整理  作者:佚名  2011-11-18 07:49:05



在设计过程中,为了方便验证幅相测量电路的可靠性,本文采用两个信号发生器产生两个不同大小的电压信号,且大小都在AD8302允许的输入范围内,将两个信号分别与VINA和VINB引脚相连,改变两个引脚输入信号的大小,得到不同的幅度比,以不同的直流电压信号形式从Vmag输出。相位测量时,测量电路如图5所示。

  

  节点1的电势为V1,设节点2的电势为V2,则:

  

  虽然数据手册中介绍AD8302测量信号范围是低频到2.7 GHz,也对应给出了接口电路中各元件的参考值,其中CC=1 nF,但是数据手册上的测量信号一般都在900 MHz以上,这在输入信号频率低至50 kHz时并不适用。图6为Cc=1 nF,50 kHz正弦交流信号输入时,利用上述验证方法得出的AD8302幅值和相位的输出特性曲线,从图6中可以看出,测量值与理论值相差较大。

  

  AD8302内部两个解调对数放大器负责检测接收信号,能够准确检测到的最低频率主要是由INPA和OFSA以及INPB和OFSB两对引脚上的匹配网络上的高通转折频率决定的[8],它们的关系可表示为:

  

  其中R=R1=R2=51 Ω。设高通转折频率FMin为3.12 kHz,则Cc=1 μF,这使得在频率低至50 kHz时,输入信号基本保持完好。同时提高C2、C8的值以减小Vmag和Vphs两引脚输出的直流电压的波纹,具体参数值如表1所示。

  

  3 幅相测量电路的性能分析

  针对AD8302输出响应的“线性”特征,本文用斜率和截距来描述幅相测量电路的性能。通过对实际检测到的输出电压与输入信号关系曲线的中段最线性部分执行线性回归运算来确定斜率和截距两个值,斜率用mV/dB或mV/°表示,截距为回归直线外延与水平轴的交点。然后将测量得到的各个电压值与线性回归运算所预测到的电压值进行比较,来确定电路的法则一致性。其中,线性回归运算采用最小二乘估计法[9]。

  

 

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