基于AD608芯片的對數(shù)中頻低功耗接收機(jī)設(shè)計

1 關(guān)于AD608芯片
AD608采用16腳塑料SOIC封裝形式，片內(nèi)集成了低功耗、低失真、低噪聲的混頻器和一個完整的對數(shù)／限幅放大器，該放大器使用“連續(xù)檢測”技術(shù)，可以提供一個高速的接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)輸出，同時其內(nèi)部的限幅器還可提供硬限幅信號輸出。它具有以下特性：動態(tài)范圍為80 dB，輸入信號帶寬大于500 MHz，限幅輸出相位抖動典型值是士3°，電壓范圍為2．7～5．5 V，典型功耗21 mW(3 V供電時)。
該芯片的對數(shù)中頻放大器包含五級放大器，每一級的增益為16 dB。“連續(xù)檢測”結(jié)構(gòu)共有7級檢測器，其中包括五級全波檢測器和兩個用于限幅放大器輸入端驅(qū)動的檢測器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。對于5 kΩ的負(fù)載，限幅器的輸出驅(qū)動為±200 mV。限幅放大器的電壓增益大于100 dB，轉(zhuǎn)換時間是11 ns。在頻率為10．7 MHz時，對于－75～+5 dBm的輸入范圍，其相位穩(wěn)定度在－3°～+3°內(nèi)。

AD608中頻子系統(tǒng)芯片以其優(yōu)越的特性可廣泛用于PHS，GSM，TDMA，F(xiàn)M，PM接收機(jī)系統(tǒng)、采用電池供電的儀表設(shè)備以及基站RSSI測量系統(tǒng)中。由于對數(shù)放大器AD608具有信號強(qiáng)度指示(RSSI)功能，可以實現(xiàn)中頻信號的檢波，同時它的限幅輸出還可以精確再現(xiàn)輸入信號的頻率和相位信息。因此，這里采用AD608作為核心器件進(jìn)行中頻接收機(jī)的設(shè)計。

2 對數(shù)中頻接收機(jī)的設(shè)計
對數(shù)中頻接收機(jī)作為某檢測系統(tǒng)的中頻部分，其功能是實現(xiàn)接收信號大動態(tài)范圍內(nèi)的放大和檢波。對數(shù)中頻接收機(jī)主要由低噪聲放大器、帶通濾波器和對數(shù)放大器等組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。對數(shù)放大器是這樣標(biāo)度的：對于本振放大器的-75 dBm的輸入信號，其輸出信號電平為0．2 V；而在其輸入為5 dBm時，輸出為1．8 V；在整個范圍中，對數(shù)放大器的一致性在±1 dB內(nèi)。AD608中對數(shù)放大器的斜率正比于電源電壓，反饋環(huán)路可自動將輸入偏移調(diào)整到零。

2．1 低噪聲放大器
AD608進(jìn)行信號強(qiáng)度指示所要求的輸入信號范圍是-75～+5 dBm，為了保證接收機(jī)的高靈敏度和70 dB的動態(tài)范圍，必須使中頻信號滿足對數(shù)放大器的輸入要求。因此，需要一級低噪聲放大器對輸入的中頻信號進(jìn)行匹配、放大。該設(shè)計采用的放大器是MINI公司的EAR-5，其電路連接圖如圖3所示。放大器前端的π型網(wǎng)絡(luò)(R5，R6，R23)是放大器的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，可以使其線性輸出功率更大。