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測試DIY:自力更生構建測量裝置
作者：
時(shí)間：2012-03-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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借助跟蹤/保持放大器能夠將GHz級的射頻信號轉換成MHz級的視頻信號，對于自建射頻測量裝置已經(jīng)解決前端變頻電路的難題，用戶(hù)根據被測對象的電氣參數就比較容易構建MHz級的測量環(huán)境。從測量原理來(lái)看，在T/H Amp芯片輸出連接8位至10位分辨率的視頻A/D轉換器，即可利用現成的視頻邏輯集成電路組成后端測量電路。甚至可將T/H Amp芯片作為帶寬100MHz的一般測量?jì)x器射頻前端下變頻附件，經(jīng)過(guò)校準和定標后，再設置相應的虛擬面板，使100MHz的帶寬等效成GHz級的帶寬。
RF高速A/D轉換
上面介紹的跟蹤/保持放大器作為射頻下變頻使用是很不錯的芯片，顯然，變頻過(guò)程不是實(shí)時(shí)運作，對于單次出現的射頻信號和偶然現象的記錄只有采用高速A/D轉換器。數字存儲示波器和實(shí)時(shí)頻譜分析儀都是利用高速A/D轉換器集成電路對RF信號并行取樣，在取樣窗口內單次完成RF信號的數字化。由于GHz級的高速A/D轉換芯片是測量?jì)x器公司手中的王牌器件，所以只供應高檔儀器，不出售高速A/D轉換芯片。當前，高速A/D轉換芯片的最高指標是取樣率20Gs/s和8位分辨率，兩塊芯片時(shí)間交疊使用提高取樣率一倍，達到40Gs/s，可實(shí)現帶寬15GHz的實(shí)時(shí)波形和頻譜測量。
事實(shí)上，需要實(shí)時(shí)測量波形和頻譜的應用大部分是在2GHz以下的頻段，現在，ADC集成電路制造商也供應取樣率3Gs/s(8位分辨率)和1.5Gs/s(10位分辨率)的ADC芯片。具備這種實(shí)力的集成電路制造商主要有美國國家半導體(NS)公司和法國ATMEL公司，NS公司的工藝和指標略勝一籌。NS公司的ADC83000是市售性能最高的A/D轉換器芯片，它的電路框圖如圖5所示，輸入差分信號(VIN+和VIN-)分別送入兩組8位ADC(1和2)，在控制邏輯和時(shí)鐘作用下實(shí)現快速A/D轉換，8位高速樣本經(jīng)1:2或1:4多路復用器差分輸出(Dd、Db和Dc、Da)，以便用1/2或1/4的取樣率作波形存儲和數字處理。ADC083000芯片的主要性能是，取樣率500MS/s~3000MS/s，輸入信號(差分1V，單端2V)，供電電壓1.8V~2.0V，功率(工作1.8W，待機20mW)，誤碼率10-18，信噪比44dB，工作溫度-40℃~+85℃，時(shí)鐘相位可調，便于多芯片同步。
高性能RF A/D轉換器的不斷推出，為自行構建數字化器，數字示波器，實(shí)時(shí)頻譜儀等提供最關(guān)鍵的前端器件，帶寬1GH至2GHz的實(shí)時(shí)測量同樣不必購買(mǎi)性能全面，但價(jià)格昂貴的整機。
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