基于sa605和ad9850的接收電路設(shè)計及應(yīng)用

1、基于基于SA605和AD9850的接收電路設(shè)計及應(yīng)用的接收電路設(shè)計及應(yīng)用時間：2011010220:31:22來源：鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院作者：程明楊曉光畢立恒陳瑩在某些射頻產(chǎn)品的生產(chǎn)調(diào)試車間空間某些頻段的射頻(RF)干擾信號可能對生產(chǎn)和調(diào)試造成影響。因此有必要設(shè)計一種信號測試儀檢測空間RF信號的強(qiáng)度。本文所設(shè)計的信號測試儀具有以下基本功能：測試頻率范圍1MHz～30MHz能夠靈活地在該頻段上步進(jìn)掃描具有方便的人機(jī)交互界面可以通過鍵盤輸入

2、各種預(yù)設(shè)值通過液晶顯示屏隨時查看系統(tǒng)的工作狀態(tài)等。本設(shè)計采用超外差接收方式?？臻g信號通過天線接收后首先經(jīng)過濾波和前置放大與本地振蕩信號混頻后得到中頻信號。再對中頻信號進(jìn)行選頻、放大、檢波得到直流電壓即信號的強(qiáng)度。經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換送入CPU處理。在本設(shè)計中混頻電路是設(shè)計的關(guān)鍵。它包括信號的前置處理、本振信號的產(chǎn)生、混頻和中頻濾波等。傳統(tǒng)的掃頻信號產(chǎn)生電路大多使用壓控振蕩器通過改變變?nèi)荻O管的電壓改變本振頻率但是使用分立元件振蕩頻率難以精確控制

3、特別是掃頻寬度難以達(dá)到設(shè)計要求。因此本設(shè)計采用DDS(直接數(shù)字頻率合成)技術(shù)使用ADI公司的AD9850與MCU配合可得到精確控制的掃頻振蕩源。采用Philips公司的SA605構(gòu)成本設(shè)計方案中的混頻電路。2AD9850和SA605簡介簡介2.1DDS頻率合成器AD9850AD9850用于產(chǎn)生頻率精確可控的本地振蕩源信號。AD9850采用先進(jìn)的CMOS工藝內(nèi)含可編程DDS系統(tǒng)和高速比較器能實現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成?？删幊藾DS系統(tǒng)的

4、核心是相位累加器它由一個加法器和一個N位相位寄存器組成N為32。每產(chǎn)生一個外部參考時鐘相位寄存器以步長M遞加。相位寄存器的輸出與相位控制字相加后可輸入到正弦查詢表地址上。正弦查詢表包含一個正弦波周期的數(shù)字幅度信息每一個地址對應(yīng)正弦波中0360范圍的一個相位點(diǎn)。查詢表把輸入地址的相位信息映射為正弦波幅度信號然后驅(qū)動DAC輸出模擬量。頻率控制字由下式計算：由于AD9850采用125MHz有源晶體振蕩器當(dāng)DAC輸出頻率達(dá)到40MHz時SFDR

5、50dB。因此完全可滿足本地振蕩頻率范圍的要求。2.2FMIF通信器件SA605SA605是一款高性能低功耗混頻器和FMIF器件。它內(nèi)部集成有混頻器／振蕩器、限幅中頻放大器、積分檢波器、靜噪、對數(shù)。RSSI(接收信號強(qiáng)度指示)和電壓較準(zhǔn)器。其主要參數(shù)：低功率工作電壓6V時典型電流為5.7mA在45MHz時混頻轉(zhuǎn)換功率增益可達(dá)13dB在45MHz時混頻器噪聲特性為4.6dB中頻放大／限幅增益為102dB25MHz的限幅器小信號帶寬具有額外

6、90dB動態(tài)范圍的溫度補(bǔ)償接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)靜噪和未靜噪的2個音頻輸出僅需極少的外圍器件適用于晶體／陶瓷／LC各種濾波器具有極高的靈敏度等?；谝陨咸匦許A605適用于設(shè)計高性能通信接收機(jī)、RF信號強(qiáng)度測量、頻譜分析儀等。3.2SA605的本振配置由于SA605的LO部分內(nèi)部配置了一個NPN晶體管因此輸入既可配置為Colpitts、Butler或變抗器控制的LC形式也可以外加振蕩源。在本設(shè)計中AD9850的第21引腳DAC輸

7、出通過MCU控制產(chǎn)生的1MHz～39MHz掃頻信號作為SA605的LO輸入。AD9850的DAC輸出阻抗約為120kΩ‖8pF而SA605的LO輸入阻抗約為10kΩ?？稍贒AC輸出引腳并聯(lián)10kΩ左右電阻與之匹配。SA605的LO輸入電平與供電電平以及環(huán)境溫度的關(guān)系可查數(shù)據(jù)手冊得知在25℃、供電電壓為8V環(huán)境下振蕩器電平不應(yīng)超過550mVRMS。在該環(huán)境下實測AD9850的輸出得到如圖3所示的輸出強(qiáng)度曲線。由圖3可知DDS輸出掃頻信號的

8、幅度隨著頻率的增加而有減小的趨勢這是DDS固有的缺陷SA605的本振輸入振蕩電平會影響混頻器的轉(zhuǎn)化效率當(dāng)本振電平降為114mV時混頻器效率則降為74.4％而不同頻率對應(yīng)不同的混頻轉(zhuǎn)換效率將會影響到中頻輸出的信號幅度影響對RF信號強(qiáng)度的測量。為解決這一問題本方案將DDS輸出先經(jīng)過AD603進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃p衰減的幅度由D／A輸出的一個直流電壓來控制?；诨赟A605和AD9850的接收電路設(shè)計及應(yīng)用的接收電路設(shè)計及應(yīng)用時間：20110102