模擬乘法器ADL5391的原理與應(yīng)用
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3．1 寬帶乘法器
3．1．1 寬帶乘法器電路設(shè)計(jì)
對于ADL5391，當(dāng)輸入X、Y、Z與輸出W為差分驅(qū)動時，其性能最佳。另外，ADL5391也可以進(jìn)行單端驅(qū)動。單端至差分轉(zhuǎn)換(或者差分至單端轉(zhuǎn)換)可以通過傳輸線變壓器來實(shí)現(xiàn)。在沒有交流耦合電容的情況下，如果ADL5391使用單端驅(qū)動，則需要將2．5 V作為參考電壓。高于2．5 V的電壓是正電壓，低于2．5 V的電壓是負(fù)電壓。需要注意ADL5391不能負(fù)載太重，其最大參考電流是50 mA。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/192751.htm
寬帶乘法器電路如圖2所示，為了實(shí)現(xiàn)最佳性能，通過傳輸線變壓器以差分形式驅(qū)動輸入端口X、Y、Z和輸出端口W，其中傳輸線變壓器選用的是Mini-Circuits TC1-1-13M，該傳輸線變壓器插入損耗小，工作頻帶寬，最高可工作在3 GHz。電阻R1、R2、R3、R12均為匹配電阻，因?yàn)閄、Y、Z輸入端的輸入阻抗是相同的，所以為實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，對于相同的頻率，R1、R2、R3應(yīng)該是相同的。
ADL5391電源電壓允許范圍為4．5～5．5 V，一般采用5 V，因此，VPOS端接5 V電壓，COMM1和COMM端均為接地端。圖中，J1、J3、J4、J5采用的是單端、高頻操作，XP、YP是乘法射頻輸入端，ZP是加法射頻輸入端，WP是射頻輸出端口，TP4、TP5、TP6、TP7、TP8、TP9為直流輸入端，電壓范圍為0～2．5 V，TP1、TP2為直流輸出端。ENBL為高使能端，接5 V電壓時，ADL5391芯片開始正常工作。GADJ端電壓驅(qū)動范圍是0～2 V，用于調(diào)節(jié)乘法器增益α，GADJ懸空時，α=1或0 dB。若VGADJ=0 V，則增益大約降低4 dB；若VGADJ=2 V，則增益大約提高6dB。VMID端為參考輸出端，當(dāng)輸出電壓為Vpos／2時，則表明ADL5391芯片正常工作。
3．1．2 寬帶乘法器電路的性能測試
基于以上設(shè)計(jì)電路，利用Altium Designer Summer 09進(jìn)行PCB布局設(shè)計(jì)。對于射頻電路PCB設(shè)計(jì)而言，元器件的布局不僅直接影響到電路本身的干擾及抗干擾能力，這也關(guān)系到所設(shè)計(jì)電路的性能。因此，在進(jìn)行射頻電路PCB設(shè)計(jì)時除了要考慮普通PCB設(shè)計(jì)時的布局外，主要還需考慮如何減小射頻電路中各部分之間相互干擾，如何減小電路本身對其它電路的干擾以及電路本身的抗干擾能力。
在布局時，調(diào)整器件盡可能使RF路徑最短，RF路徑上過孔數(shù)量盡可能少，這樣可以減小路徑電感。電感不要并行靠在一起，這將形成空芯變壓器并相互感應(yīng)產(chǎn)生干擾信號，應(yīng)將它們垂直排列將互感減到最小。避免長距離走線，盡可能拉開線與線之間的距離。由于該芯片正常使用時，芯片溫度約為60℃，所以在該電路板上使用了大面積接地敷銅，以增強(qiáng)電路的抗干擾性及散熱性。據(jù)此，該寬帶乘法器電路的PCB設(shè)計(jì)如圖3所示。
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