分立元件實現功放監(jiān)測與控制

　　在圖3中，功率檢測器的輸出VOUT被連接到功放的增益控制端以調節(jié)功放的增益。功放的輸出電壓驅動天線;定向耦合器對該方向中的功放輸出電壓進行采樣，使其適當衰減，并且將其施加到功率檢測器。將功率檢測器的輸出，即發(fā)射輸出信號的均方根測量結果同DAC編程的值VSET比較，并且調節(jié)功放增益，使差值為零。

　　圖3 功率檢測

　　這種增益控制方法可以與信號路前幾級中的可變增益放大器(VGA)和可變電壓放大器(VVA)結合使用。為了對發(fā)射功率和接收功率都進行測量，ADI公司的AD8364雙路功率檢測器可以同時測量兩個復合輸入信號。

　　如果反饋回路確定出電源線上的電流太大，則向DAC發(fā)出一個命令，以降低柵極電壓或關斷此部分。然而，在某些應用中，如果高壓電源線上出現電壓尖峰或者超范圍的大電流，那么，由于數字控制回路檢測高端電流、將信號轉換為數字量并且利用外部控制邏輯電路對數字量進行處理的速度不夠快，因而無法保護器件不受損壞。

　　圖4 使用模擬比較器的控制環(huán)路保護

　　綜上所述，使用分立元件的一個典型功放監(jiān)測和控制結構如圖5所示。其中監(jiān)測和控制的僅是功放本身，但是這一原理可應用于信號鏈中對任一放大器的控制。使用主控制器控制所有的分立元件，并且在同一個I2C數據總線上進行操作。

　　圖5采用分立器件實現功率放大器的監(jiān)測和控制

　　根據信號鏈的要求，在預驅動級和末級中可能需要很多個放大器，用于增加天線前端信號的總功率增益。但是這些附加的功率增益級對功放的總效率有不良影響。為了將影響降至最低，必須監(jiān)測和控制驅動器以優(yōu)化性能。

　　3 集成監(jiān)測和控制

　　為了解決這一衍生問題，ADI公司開發(fā)出AD7294，這是一款集成的監(jiān)測和控制解決方案。AD7294將電流、電壓和溫度的通用監(jiān)測和控制所需的所有功能和特性集成到一個芯片中。

　　圖6 監(jiān)測和控制功放級的集成解決方案

　　AD7294集成了9通道12-bit ADC和4通道DAC，具有10 mA 灌/源電流能力。它采用0.6 μm DMOS工藝制造，這使電流傳感器能夠測量高達59.4 V的共模電平。內部ADC提供兩個專用的電流檢測通道、兩個用于檢測外部溫度的通道、一個用于檢測芯片內部溫度的通道，以及四個用于通用監(jiān)測的非專用ADC輸入通道。

　　該ADC通道的優(yōu)點在于，其具有遲滯寄存器以及上限和下限寄存器(AD7992/AD7994/AD7998也具有該特性)。用戶可以預先對ADC通道的上限和下限進行編程;當監(jiān)測的信號越過這些限制時產生報警標志。滯后寄存器為用戶提供的功能是，在發(fā)生越限事件時確定報警標志的重置點。