測試DIY:自力更生構(gòu)建測量裝置
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借助跟蹤/保持放大器能夠?qū)Hz級的射頻信號轉(zhuǎn)換成MHz級的視頻信號，對于自建射頻測量裝置已經(jīng)解決前端變頻電路的難題，用戶根據(jù)被測對象的電氣參數(shù)就比較容易構(gòu)建MHz級的測量環(huán)境。從測量原理來看，在T/H Amp芯片輸出連接8位至10位分辨率的視頻A/D轉(zhuǎn)換器，即可利用現(xiàn)成的視頻邏輯集成電路組成后端測量電路。甚至可將T/H Amp芯片作為帶寬100MHz的一般測量儀器射頻前端下變頻附件，經(jīng)過校準(zhǔn)和定標(biāo)后，再設(shè)置相應(yīng)的虛擬面板，使100MHz的帶寬等效成GHz級的帶寬。
RF高速A/D轉(zhuǎn)換
上面介紹的跟蹤/保持放大器作為射頻下變頻使用是很不錯(cuò)的芯片，顯然，變頻過程不是實(shí)時(shí)運(yùn)作，對于單次出現(xiàn)的射頻信號和偶然現(xiàn)象的記錄只有采用高速A/D轉(zhuǎn)換器。數(shù)字存儲(chǔ)示波器和實(shí)時(shí)頻譜分析儀都是利用高速A/D轉(zhuǎn)換器集成電路對RF信號并行取樣，在取樣窗口內(nèi)單次完成RF信號的數(shù)字化。由于GHz級的高速A/D轉(zhuǎn)換芯片是測量儀器公司手中的王牌器件，所以只供應(yīng)高檔儀器，不出售高速A/D轉(zhuǎn)換芯片。當(dāng)前，高速A/D轉(zhuǎn)換芯片的最高指標(biāo)是取樣率20Gs/s和8位分辨率，兩塊芯片時(shí)間交疊使用提高取樣率一倍，達(dá)到40Gs/s，可實(shí)現(xiàn)帶寬15GHz的實(shí)時(shí)波形和頻譜測量。
事實(shí)上，需要實(shí)時(shí)測量波形和頻譜的應(yīng)用大部分是在2GHz以下的頻段，現(xiàn)在，ADC集成電路制造商也供應(yīng)取樣率3Gs/s(8位分辨率)和1.5Gs/s(10位分辨率)的ADC芯片。具備這種實(shí)力的集成電路制造商主要有美國國家半導(dǎo)體(NS)公司和法國ATMEL公司，NS公司的工藝和指標(biāo)略勝一籌。NS公司的ADC83000是市售性能最高的A/D轉(zhuǎn)換器芯片，它的電路框圖如圖5所示，輸入差分信號(VIN+和VIN-)分別送入兩組8位ADC(1和2)，在控制邏輯和時(shí)鐘作用下實(shí)現(xiàn)快速A/D轉(zhuǎn)換，8位高速樣本經(jīng)1:2或1:4多路復(fù)用器差分輸出(Dd、Db和Dc、Da)，以便用1/2或1/4的取樣率作波形存儲(chǔ)和數(shù)字處理。ADC083000芯片的主要性能是，取樣率500MS/s~3000MS/s，輸入信號(差分1V，單端2V)，供電電壓1.8V~2.0V，功率(工作1.8W，待機(jī)20mW)，誤碼率10-18，信噪比44dB，工作溫度-40℃~+85℃，時(shí)鐘相位可調(diào)，便于多芯片同步。
高性能RF A/D轉(zhuǎn)換器的不斷推出，為自行構(gòu)建數(shù)字化器，數(shù)字示波器，實(shí)時(shí)頻譜儀等提供最關(guān)鍵的前端器件，帶寬1GH至2GHz的實(shí)時(shí)測量同樣不必購買性能全面，但價(jià)格昂貴的整機(jī)。
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