改善RMS功率檢波器在整個溫度范圍內(nèi)的輸出準(zhǔn)確度
LTC5583包括兩個額外的引腳RP1和RP2,RP1控制TC1的極性,RP2控制TC2的極性。不過,在采用一個固定的RT1或RT2值時,溫度系數(shù)的大小相等,只是極性倒轉(zhuǎn)。通道A和通道B共享補(bǔ)償電路,因此兩個通道一起受到控制。
圖1說明了在1階溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下,VOUT作為溫度的函數(shù)是怎樣變化的。圖中僅顯示了3個電阻值,以說明增大電阻值會使斜線斜率增大。斜線極性由RP1引腳控制。
圖4說明了2階溫度補(bǔ)償對VOUT的影響。該曲線的極性由RP2控制。其曲率取決于電阻值。1階和2階溫度補(bǔ)償合起來的總體影響由等式1給出。
圖4:2階VOUT隨溫度的變化
以LTC5583在900MHz輸入時的情況為例。第一步是測量沒有溫度補(bǔ)償時VOUT隨溫度的變化。圖5顯示未補(bǔ)償時的VOUT。線性誤差隨溫度的變化以25°C時的斜線和截取點(diǎn)為基準(zhǔn)。為了最大限度地減小輸出電壓隨溫度的變化,紅色(85°C)的線性度曲線必須下移,藍(lán)色(-40°C)的線性度曲線必須上移,以與黑色室溫時的曲線一致,并盡可能多地重疊。接下來就是一步一步地設(shè)計(jì)了。
圖5:在900MHz時未補(bǔ)償?shù)腖TC5583
第一步。以dB為單位從圖5估計(jì)所需的溫度補(bǔ)償。例如,讀取輸入功率為-25dBm時的曲線值,這是動態(tài)范圍的中部。將以dB為單位的線性誤差乘以30mV/dB(典型的VOUT斜率),以將單位轉(zhuǎn)換為mV。
低溫(-40°C)=+13mV或+0.43dB
高溫(85°C)=-20mV或-0.6dB
這是隨溫度變化所需的輸出電壓調(diào)節(jié)量。
第二步。確定RP1和RP2的極性以及1階和2階補(bǔ)償解決方案。為了找到解決方案,設(shè)a=1階項(xiàng),b=2階項(xiàng)。設(shè)定這兩項(xiàng)的值,使它們滿足-40°C和85°C的溫度補(bǔ)償要求。
a–b=+13mV(等式2)
a–b=-20mV(等式3)
a=16.5(1階解決方案)
b=3.5(2階解決方案)
等式2和等式3中“a”和“b”的極性由1階項(xiàng)和2階項(xiàng)的極性決定,這樣,它們的和在低溫(-40°C)時滿足+13Mv和高溫時滿足-20mV(85°C)的調(diào)節(jié)要求。參見圖6。1階項(xiàng)和2階項(xiàng)或者為正、或者為負(fù)。因此??偣灿?種組合。在這種情況下,僅當(dāng)兩項(xiàng)均為負(fù)時,它們的和才能滿足所需補(bǔ)償。
圖6:1階和2階解決方案的極性
圖7顯示了在-40°C和+85°C時所需的1階和2階補(bǔ)償。請注意,1階和2階補(bǔ)償?shù)臉O性是負(fù)的,這樣,當(dāng)兩條曲線相加時,它們的和才能對VOUT產(chǎn)生所需的調(diào)節(jié)。結(jié)果,TC1和TC2為負(fù),RP1和RP2從圖8和圖9決定。請注意,兩個解決方案的值加起來在-40°C時約等于+13mV,在+85°C時約等于-20mV。
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