引言

　　传统的、差、阻抗测量需要采用多个中小规模集成电路，不仅电路复杂，测量精度低，而且适用的频率范围窄，只能测量低频或中频信号。本文介绍利用美国ADI公司最近推出的芯片测量RF／IF幅度和相位差并计算阻抗。此芯片是测量幅度、相位差的首款单片集成电路，可广泛用于GSM(全球移动通信系统)，电力系统的阻波器、结合滤波器等领域。

　　1 AD8302性能特点

　　AD8302内含两个精密匹配宽带对数检波器、一个相位检波器、输出放大器组、一个偏置单元和一个输出参考电压缓冲器等，能同时测量从低频到2.7 GHz频率范围内的两个输入信号之间的幅度比和相位差。该器件将精密匹配的两个对数检波器集成在一块芯片上，因而可将误差源及相关温度漂移减小到最低限度，因此，AD8302不仅能测量放大器、混频器等电路的增益和相位差，而且特别适合对无线基站及测试设备的检测。

　　两个输入信号的动态范围为±30 dB，输出电平的灵敏度为30 mV／dB，输出电流为8mA，转换速率为25 V／μs；相位测量范围可达180°，相位输出时的转换速率为30 MHz，响应时问为40 ns～500 ns(视被测相位差而定)；增益及相位差的小信号包络带宽均为30 MHz(将MFLT端开路)，利用外部滤波电容器可减小带宽。

　　2 AD8302工作原理及模式

　　2.1 AD8302幅度和相位测量原理

　　AD8302幅度和相位测量工作模式连接如图1所示。其原理是基于对数放大器具有对数压缩的功能，一般数学表达式为：

　　式中：Vin为输入电压；VZ为截距；Valp为斜率。

　　AD8302正是利用上述原理，通过精密匹配的2个宽带对数检波器来实现对2个输入通道信号的幅度和相位测量，其幅度和相位测量方程式为：

　　式中：VinA为A通道的输入信号幅度；VinB为B通道的输入信号幅度；Vmag为幅度比较输出；φ(VinA)为A通道的输入信号相位；φ(VinB)为B通道的输入信号相位；Vφ为斜率；Vphs为相位比较输出。

　　2.2 AD8302测量工作模式

　　AD8302有测量、控制器和电平比较器3种工作方式，但主要功能是测量幅度和相位。如图1所示，当芯片输出引脚VMAG和VPHS直接与芯片反馈设置输入引脚MSET和PSET相连时，芯片的测量模式将工作在默认的斜率和中心点上(精确幅度测量比例系数为30 mV／dB，精确相位测量比例系数为10 mV／(°))。另外，在测量模式下，工作斜率和中心点可以通过引脚MSET和PSET的分压加以修改。