基于AD8302的同频正弦波比较电路设计

1  引言
     正弦波是三种常用的典型电子信号之一，频率成分最 为单一。频率、幅值、相位是正弦波的三要素，可通过这 三个要素确定正弦波形，因此正弦波的频率、幅值和相位 的测量十分重要。目前的电子技术提供了多种测量方法， 但测量电路都较为复杂，随着集成电路技术的发展，ADI公 司开发了一款宽频域、高精度的正弦波幅值相位检测芯片 AD8302，本文设计了一种基于AD8302的正弦波幅值相位检 测电路，实现了频率低于2.7GHz的两个同频正弦波信号的 相位和幅值的高精度测量。

2  AD8302工作原理
AD8302是ADI公司生产的用于正弦波幅值和相位测量的集成电路，其内部由精密匹配的两个宽带对数检波器、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 考电压缓冲器等部分组成，能同时测量从低频到2.7GHz频 率范围内的两输入信号之间的幅度比和相位差。工作电压2.7V~5.5V，输入信号幅值动态测量范围±30dB，相位测量 范围-180°~180°。对于50Ω的典型测量系统，幅度测量灵

图1  AD8302引脚图    

图2  典型电路连接图

图3  VMAG 输出曲线图

图4  VPHS输出曲线图

图5  硬件电路框
数-10mV/度，VCP 为内部偏置参考电压900mV。其输出曲线 如图3和图4所示。

3  硬件测试电路
基于A D 8 3 0 2 的同频正弦波比较硬件电路由电压跟随 器、AD8302模块以及稳压电源模块构成，其结构框图如图5所示。
其中，电压跟随器模块用于稳定输入电压，实 现信号的输入阻抗匹配，电源模块产生+5V电压为 电压跟随器和AD8302模块供电。AD8302模块是该 电路的核心，用于实现两个同频正弦波的幅值和相 位比较。4 实验结果与总结
利用外接信号发生电路输入两个1kHz的同频 正弦波，其中A路为基准电压，幅值1V，设其相位 角为0°；B路的幅值及相位角可调，当B路幅值为0.3~3V时，V MAG 输出电压测量数据如表1所示，根 据表1所得特性曲线如图6所示。当B路与A路的相位差幅值为0°~70°时，VPHS 输出电压测量数据如表2所示，根据表2所得特性曲线如图7 所示。本设计验证了AD8302对于两个同频正弦波幅值和相位 的比较功能，并可以在基准信号参数确定的条件下实现利用 AD8302测量正弦波的功能，该电路具有高集成度和高可靠性的特点，适合于在电子及通信技术中广泛应用。