ADI實(shí)驗(yàn)室電路:靈活的中頻至基帶接收機(jī)解決方案

電路功能與優(yōu)勢

該電路是靈活的頻率捷變中頻至基帶接收機(jī)。中頻和基帶 上的可變增益用于調(diào)整信號電平。 ADRF6510 基帶ADC驅(qū)動器還包括可編程低通濾波器，可消除通道外阻塞和噪 聲。

此濾波器的帶寬可隨著輸入信號帶寬變化而動態(tài)地調(diào)節(jié)。 這樣可以確保由本電路驅(qū)動的ADC的可用動態(tài)范圍得到充 分使用。

電路內(nèi)核是IQ解調(diào)器。 ADL5387 基于2×LO的相位分離架構(gòu) 支持寬頻率范圍工作。精確的正交平衡和低輸出直流失調(diào) 確保了對誤差矢量幅度（EVM）的影響極小。

本電路內(nèi)所有元件間的接口均采用全差分式。如果不同級間需要直流耦合，相鄰級的偏置電平彼此兼容。

圖1. 直接變頻接收機(jī)原理示意圖（所有連接和去耦均未顯示）

電路描述

接收機(jī)架構(gòu)

本電路筆記中描述了接收機(jī)的直接變頻（也稱為零差或零中頻）架構(gòu)。與可以執(zhí)行多次頻率轉(zhuǎn)換的超外差式接收機(jī)相比，直接變頻無線電只能執(zhí)行一次頻率轉(zhuǎn)換。一次頻率轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢如下：

降低接收機(jī)復(fù)雜性，減少所需級數(shù)；提高性能和降低功耗

避免鏡像抑制問題和不需要的混頻產(chǎn)物；只需要基帶上的一個LPF

高靈敏度（相鄰?fù)ǖ酪种票龋跘CRR］）

圖1顯示了該系統(tǒng)的基本原理示意圖，包括集成自動增益控制（AGC）環(huán)路的級聯(lián)中頻可變增益放大器（VGA），以及緊隨其后的正交解調(diào)器、具有可變基帶增益的可編程低通 濾波器。圖1中以灰色顯示的元件（ ADF4350 和 AD9248） 是為清楚起見，并不包括在系統(tǒng)級測量中（有關(guān)這些器件的詳情請參見“常見變化”部分）。

理想情況下，第一級的輸入和最后級的輸出應(yīng)設(shè)置系統(tǒng)的 動態(tài)范圍（信噪比）。實(shí)際上，情況可能并非如此。在正交 解調(diào)器之前放置級聯(lián)VGA不僅會給系統(tǒng)帶來更多增益，而 且有利于整體系統(tǒng)噪聲性能，只要VGA的噪聲系數(shù)低于正 交解調(diào)器，只要VGA仍具有增益，且未發(fā)生衰減。后續(xù)級 的噪聲系數(shù)通過初始VGA的增益進(jìn)行分頻處理。提供VGA （相對于僅提供固定增益放大器）的另一優(yōu)點(diǎn)是AGC環(huán)路可 經(jīng)設(shè)計(jì)以調(diào)平正交解調(diào)器的輸入信號。這一限制施加于正 交解調(diào)器和任何后續(xù)級的信號電平的能力非常重要。

中頻VGA和AGC環(huán)路

中頻VGA和AGC環(huán)路功能可通過 ADL5336來實(shí)現(xiàn)。它具有 兩個可級聯(lián)VGA，每個VGA具有24 dB的模擬動態(tài)范圍，并 且可以通過SPI端口以數(shù)字方式改變每個VGA上的最大增 益。

為了實(shí)現(xiàn)信號調(diào)平AGC功能，每個 ADL5336 VGA具有平方 律檢波器，通過可編程衰減器連接到輸出。檢波器將衰減 器的輸出與63 mV rms的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。如果衰減 器輸出與63 mV rms基準(zhǔn)電壓間有差異，誤差電流便會產(chǎn)生 并集成到CAGC電容內(nèi)。AGC環(huán)路通過將DTO1/DTO2引腳連 接