动态范围达100dB的5MHz~500MHz RF RSSI功率计(04-100)

　　AD8309具有较宽的动态范围，接近100dB。噪声电平决定了动态范围的下限，-78dBm。实验表明，由于输入信号不能完全与印制板噪声源隔离，实际使用只能达到-74dB。动态范围的上限接近+22dB，相当于50Ω负载为幅度为4V的正弦波，还与连接在衰减链后面的4个检波器(如图2中跨导级gm)有关。AD8039的实际结构如图3所示。器件的骨干是6个A/O单元链，每个单元的增益为12.4dB，带宽达850MHz。输入(INHI与INLO)与限幅器的输出(LMHI与LMLO)都是差分。限幅器处于放大器/限幅器链的最后一级，增益为18dB。限幅器驱动程控引脚 LMDR和限幅器输出未在本设计中使用，但对接收机解调应用是非常有用的。6个增益单元和相应的检波器调整动态范围的下半部分。负责动态范围上半部分另有4个检波器，这些检波器按12dB间隔分接在放大器链输入端无源衰减器后。I/V放大器中设置了温度补偿。VLOG输出是一个对数输出，具有20mV/dB的斜率。对数定律符合度最坏在±0.4dB的界限之内，对本设计已绰绰有余。对5V电源电压，RSSI输出在0.34V与2.34V之间摆动。

　　ADC的选择

　　上面已提及，由于本设计使用的微控制器89C2051引脚数有限，因此决定选用带高速串行接口(SPI)的12位ADC，AD7476。它的封装(SOT-23)很小，功耗也低。变换器有极高的分辨率，达1MSPS。12位分辨率要进一步商榷。输入功率dB值在显示器上是按0.01dB分辨率表示的，若斜率为20mV/dB，ADC需0.2mV分辨率，这样12位ADC稍嫌不够，但考虑到PCB上噪声源和对数放大器的斜率误差，12位AD7476还能保证仪器的性能。
AD7476有3条与微控制器接口的数字线：串行时钟线SCLK，串行数据线SDATA，片选线CS。SCLK为逐次近似变换过程提供串行时钟并用于存取数据。SDATA是串行数据流输出，每次变换产生16位数据，4个前导0和12位变换数据，首先出现的是MSB。CS信号具有双重功能，即启动变换和串行数据帧传输。

　　最后还要指出，AD8309的模拟部分无需外部电源电压，因为集成器件从它的电源衍生一个基准电压，这样安排有可能获得最宽的动态范围。ADC的输入电压范围从0V至VDD。因此，为了最充分地利用器件的动态范围，VDD通过一个专用的低功率稳压器下降至2.5V。RSSI在0.34V与2.34之间的输出正好与这个动态范围相匹配.