檢波范圍為95 dB的真RMS RF檢波器

圖4顯示電路中加入中心頻率為167 MHz的EPCOS B5070 SAW濾波器后，進行相同的噪聲計算。在該計算中，分析帶寬降至與SAW濾波器帶寬相同(18 MHz)。

由于噪聲帶寬大幅縮小，并且濾波器插入損耗為7.3 dB，VGA/SAW組合的集成輸出噪聲大幅下降至?77 dBm，遠低于ADL5902 RMS檢波器的輸入靈敏度。這樣可確保VGA增益最大時，電路性能不會受限于噪聲。

圖3. 使用ADIsimRF計算AD8368 VGA輸出噪聲（增益為最大值）

圖4. 使用ADIsimRF計算AD8368 VGA輸出噪聲(使用帶寬為18 MHz的167 MHz SAW濾波器)

溫度穩(wěn)定性

ADL5902具有溫度補償功能。設置TADJ引腳(引腳1)上的電壓可優(yōu)化特定工作頻率下的檢波器截距溫度穩(wěn)定性。在圖1所示的范圍擴展電路中，VGA增益的任何溫度變化都會使電路的整體漂移逐dB下降(例如，VGA增益溫度的1 dB漂移將使整體溫度穩(wěn)定性下降1 dB)。對于AD8368 VGA，AD8368數(shù)據(jù)手冊中的圖5顯示增益隨溫度的變化而發(fā)生大約±0.7 dB的漂移。應注意VGA傳遞函數(shù)的截點發(fā)生了漂移(也就是說，所有增益的增益漂移誤差不變)。因此，檢波器和VGA具有相似的溫度漂移特性。通過調節(jié)ADL5902 TADJ引腳上的電壓，則檢波器和VGA的組合溫度漂移可得到補償。對于167 MHz工作頻率而言，可通過實驗確定0.2 V的TADJ電壓能夠提供圖2中所達到的最佳溫度補償。

常見變化

可以修改電路，以便適用于不同的中心頻率、帶寬和濾波器插入損失。如前所述，使用B5070濾波器，則當AD8368 VGA增益最大時，ADL5902的輸入噪聲為?77 dBm。增加濾波器帶寬將增加噪聲水平。理想情況下，VGA輸出噪聲水平應保持在檢波器的輸入靈敏度水平以下(約為?60 dBm)。

濾波器的中心頻率也可增大或減小。中心頻率的增大將最終受限于AD8368 VGA線性度的下降和增益控制范圍的縮小，而該VGA的3 dB中心頻率為800 MHz。也可選擇中心頻率較低的SAW濾波器，但低頻工作性能受限于ADL5902，而該器件的工作頻率低至50 MHz。此頻率限制由ADL5902的內部交流耦合所驅動。

可使用分立式LC濾波器，作為SAW濾波器的替代器件。應當考慮濾波器的帶寬和插入損失。

該電路也可不使用濾波器。然而，如前所述，不使用濾波器將極大地限制低端靈敏度。圖5顯示不使用濾波器的情況下，輸出電壓與輸入功率的關系曲線。圖中，低輸入功率水平下的輸出電壓和誤差曲線中較長的非線性弧形部分表示下降的輸入信號被VGA噪聲所覆蓋。

AD8368 VGA輸入匹配網絡(L1，R3)非窄帶匹配電路。因此，假如選擇的工作頻率并非167 MHz，那么它應當保持在該范圍之內。

圖5. 移除SAW濾波器后的電路傳遞函數(shù)

也可使用ADL5906線性dB RMS檢波器作為ADL5902的替代器件。但是，該器件的溫度補償功能將補償檢波器斜率的溫度漂移(ADL5902 TADJ功能補償截點漂移)。由于AD8368 VGA的溫度漂移主要基于截點，ADL5906溫度補償功能不會降低VGA對整個溫度漂移的貢獻。

本電路的工作頻率范圍可通過寬帶前端混頻器和頻率捷變PLL頻率合成器擴展。此時，待測頻率向下混頻至SAW濾波器的中心頻率。這類電路的工作頻率將僅受限于混頻器和PLL頻率合成器的頻率范圍。

電路筆記CN-0178描述了ADL5902的輸出端如何與12位精密ADC AD7466實現(xiàn)接口。

有關CN-0340的完整原理圖、布局文件和物料清單可參考CN-0340設計支持包：www.analog.com/CN0340-DesignSupport。

電路評估與測試

使用標準評估板并對跳線稍作修改與調整，即可輕松搭建該電路。ADI提供配置齊全的AD8368和ADL5902評估板(ADL5902-EVALZ、AD8368-EVALZ)。EPCOS提供配置齊全的B5070 SAW濾波器。此板集成所需的4個匹配元件：LS1、LP2、LS3、LP4，如圖1所示。測試配置的功能框圖如圖6所示。

設備要求

如需執(zhí)行本電路筆記所述之測量步驟，則需使用下列設備(或等效設備)：

· AD8368評估板(AD8368-EVALZ)

· ADL5902評估板(ADL5902-EVALZ，如下所示進行修改)

· 評估板上的SAW濾波器(EPCOS B5070，167 MHz或等效器件)

· RF信號發(fā)生器： Agilent 8648C、Rohde Schwarz SMT03或SMIQ

· 5 V、400 mA電源： Agilent E3631A

· 萬用表： Agilent 34,401A

設置與測試

由于全部三塊評估板均提供50 Ω接口，因此它們可通過桶形SMA連接器直接連接。ADL5902檢波器輸出端返回至AD8368 VGA增益控制輸入端的連接可方便地通過SMA電纜或芯片引腳實現(xiàn)，因為它是一個低速信號。縮小ADL5902檢波器輸出電壓所需的電阻分壓器可通過在ADL5902評估板的R1 (3.83 kΩ)和R15 (1.5 kΩ)焊盤上表貼安裝電阻實現(xiàn)。在167 MHz時，優(yōu)化電路溫度穩(wěn)定性的TADJ電壓可通過R9/R12電阻分壓器設置，該分壓器以2.3 V片上基準電壓源作為輸入。若要將TADJ電壓設為推薦的0.2 V電平，可將R9改為3.09 kΩ(R12保持現(xiàn)有值，即301 Ω)。

用來評估電路的主要測量設備是：工作頻率為167 MHz的RF信號發(fā)生器(例如：Agilent 8648C、Rohde Schwarz SMT03、SMIQ或等效設備)、5 V電源(Agilent E3631A或等效設備)以及數(shù)字電壓表(例如：Agilent 34401A或等效設備)。

對于精密RF檢波器功率掃描而言，通常建議使用RF功率計測量檢波器的源功率(例如：來自信號發(fā)生器的信號分為一半輸入檢波器，另一半輸入RF功率計)。但是，在這種情況下，使用RF功率計覆蓋95 dB檢測范圍非常困難。因此，使用信號發(fā)生器的輸出功率顯示作為源功率讀數(shù)。建議選擇已知具有精確輸出功率水平顯示的RF信號發(fā)生器，特別是在低功率水平和高功率水平下具有精確的輸出功率水平顯示。