ADL5511ACPZ-R7

直流至6 GHz包络 和TruPwr RMS检波器 ADL5511 产品特性 功能框图 VPOS 包络跟踪RF检波器，输出电压与输入电压成正比 15 ADL5511 独立的TruPwr均方根输出 ENBL 400Ω BIAS AND POWERDOWN CONTROL 4 20pF 出色的温度稳定性 RMS G = 1.7 ENVELOPE G = 1.5 输入功率动态范围：47 dB 输入频率范围：直流至6 GHz 包络带宽：130 MHz RFIN 250Ω 3 5pF 包络延迟：2 ns 单电源供电：4.75 V至5.25 V 电源电流：21.5 mA FLT4 11 VRMS 10 VENV 9 EREF 2 10kΩ FLT1 100 Ω 14 250Ω 0.8pF 400Ω 0.4pF VPOS 13 关断模式： 130 μW 6 VPOS 7 8 NC 12 16 1 5 FLT2 FLT3 COMM 09602-001 无需巴伦或外部调谐 图1. 应用 W-CDMA、CDMA2000、LTE和其他复杂波形的均方根功率测 CH1 HIGH 20mV VRMS 量和包络检波 VENV 基于漏极调制的功率放大器线性化 采用包络跟踪方法的功率放大器线性化 CH1 200mV Ω CH3 200mV CH2 30.8mV Ω M 100ns A CH4 CH4 234mV Ω T –68ns 1.60V 09602-002 RF INPUT 图2. 对20 MHz QPSK LTE载波的RMS和包络响应 (测试模型E-TM1_1_20MHz) 概述 ADL5511是一款RF包络和TruPwr™均方根检波器。包络输 出电压是一个与输入信号包络成正比的电压。均方根输出 电压与输入信号的峰均比无关。 均方根输出为线性V/V电压，900 MHz时的转换增益为1.9 V/V 均方根值。包络输出的转换增益为1.46 V/V (900 MHz)，它以 EREF引脚提供的1.1 V内部基准电压为参考。 ADL5511可采用直流至6 GHz信号工作，包络带宽最高可达 130 MHz。 所获取的包络可用于RF功率放大器(PA)线性化和增强效 率，均方根输出则可用于测量均方根功率。高均方根值精 度和快速包络响应特别适合对CDMA2000、W-CDMA及 LTE系统中使用的宽带高峰均比信号进行包络检波和功率 测量。 ADL5511的工作温度范围为−40°C至+85°C，提供16引脚 3 mm x 3 mm LFCSP封装。 Rev. A Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Fax: 781.461.3113 ©2011–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提 供的最新英文版数据手册。 ADL5511 目录 产品特性 ......................................................................................... 1 输出驱动能力和缓冲............................................................ 18 应用.................................................................................................. 1 应用信息 ....................................................................................... 19 功能框图 ......................................................................................... 1 基本连接.................................................................................. 19 概述.................................................................................................. 1 在1 GHz以下频率工作/包络滤波 ...................................... 19 修订历史 ......................................................................................... 2 选择RMS均值电容(CFLT4)值 ................................................. 20 技术规格 ......................................................................................... 3 包络跟踪精度 ......................................................................... 21 绝对最大额定值............................................................................ 7 时域包络跟踪精度 ................................................................ 21 ESD警告..................................................................................... 7 VRMS和VENV输出失调...................................................... 22 引脚配置和功能描述 ................................................................... 8 器件校准和误差计算............................................................ 22 典型性能参数 ................................................................................ 9 误差与频率的关系 ................................................................ 23 电路描述 ....................................................................................... 17 评估板 ...................................................................................... 24 包络传播延迟 ......................................................................... 17 外形尺寸 ....................................................................................... 26 RMS电路描述 ......................................................................... 17 订购指南.................................................................................. 26 RMS滤波.................................................................................. 17 修订历史 2012年2月—修订版0至修订版A 更改公式4..................................................................................... 19 更新“外形尺寸”部分.................................................................. 26 2011年7月—修订版0：初始版 7 Rev. A | Page 2 of 28 ADL5511 技术规格 除非另有说明，TA = 25°C，VPOS = 5 V，CFLT4 = 100 nF，(交流耦合)RFIN上有接地75 Ω分流端接电阻，在+5 dBm、−15 dBm和 −26 dBm对VENV和VRMS进行三点校准。 表1. 参数 频率范围 包络转换(100 MHz) 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 RMS转换 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 包络转换(900 MHz) 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 RMS转换 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 条件 输入RFIN 输入RFIN至输出(VENV − VEREF) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VENV = (增益 x VIN) + 截点 最小值 直流 典型值 最大值 6 单位 GHz 46 17 −29 1.42 −5 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VRMS) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VRMS = (增益 x VIN) + 截点 1.00 26 V mV 46 17 −29 1.92 11 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VENV − VEREF) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VENV = (增益 x VIN) + 截点 1.38 53 V mV 46 17 −29 1.46 −5 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VRMS) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VRMS = (增益 x VIN) + 截点 1.02 26 V mV 46 17 −29 1.9 13 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 1.35 54 V mV Rev. A | Page 3 of 28 ADL5511 参数 包络转换(1900 MHz) 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 条件 输入RFIN至输出(VENV − VEREF) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VENV = (增益 x VIN) + 截点 最小值 典型值 最大值 单位 47 dB 17 −30 dBm dBm 1.5 −5 V/V rms mV 输出电压 高功率输入 PIN = +10 dBm, +707 mV rms 1.05 V 低功率输入 RMS转换 PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VRMS) 28 mV 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 CW输入 ±1 dB误差 47 17 dB dBm 最小输入电平 转换增益 ±1 dB误差 VRMS = (增益 x VIN) + 截点 −30 1.96 dBm V/V rms 14 mV 1.40 56 V mV 47 17 dB dBm −30 1.53 dBm V/V rms −5 mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 1.07 28 V mV 输入RFIN至输出(VRMS) CW输入 47 dB 17 −30 dBm dBm 1.99 13 V/V rms mV 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 包络转换(2140 MHz) 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VENV − VEREF) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VENV = (增益 x VIN) + 截点 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 RMS转换 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VRMS = (增益 x VIN) + 截点 输出电压 高功率输入 PIN = +10 dBm, +707 mV rms 1.42 V 低功率输入 PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 56 mV Rev. A | Page 4 of 28 ADL5511 参数 包络转换(2600 MHz) 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 RMS转换 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 包络转换(3500 MHz) 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 RMS转换 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 条件 输入RFIN至输出(VENV − VEREF) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VENV = (增益 x VIN) + 截点 最小值 典型值 最大值 单位 47 17 −30 1.56 −3 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VRMS) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VRMS = (增益 x VIN) + 截点 1.10 30 V mV 47 17 −30 2.04 15 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VENV − VEREF) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VENV = (增益 x VIN) + 截点 1.46 58 V mV 47 17 −30 1.56 −5 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VRMS) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VRMS = (增益 x VIN) + 截点 1.10 28 V mV 47 17 −30 2.03 12 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 1.46 57 V mV Rev. A | Page 5 of 28 ADL5511 参数 包络转换(6000 MHz) 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 RMS转换 输入范围(±1 dB误差) 最大输入电平 最小输入电平 转换增益 截点 输出电压 高功率输入 低功率输入 包络输出 最大输出电压 输出失调 包络带宽 脉冲响应时间 包络延迟 输出电流驱动 RMS输出 最大输出电压 输出失调 输出电流驱动 使能接口 使能电源的逻辑电平 禁用电源的逻辑电平 电源 工作范围 静态电流 条件 输入RFIN至输出(VENV − VEREF) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VENV = (增益 x VIN) + 截点 最小值 典型值 最大值 单位 45 17 −28 0.85 −10 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 输入RFIN至输出(VRMS) CW输入 ±1 dB误差 ±1 dB误差 VRMS = (增益 x VIN) + 截点 0.60 11 V mV 45 17 −28 1.11 7 dB dBm dBm V/V rms mV PIN = +10 dBm, +707 mV rms PIN = −20 dBm, +22.4 mV rms 引脚VENV VPOS = 5 V, RLOAD ≥ 500 Ω, CLOAD ≤ 10 pF RFIN无信号 3 dB 输入电平 = 无信号至5 dBm，10%到 90%响应时间 RFIN至VENV 负载 = 500 Ω||10 pF 引脚VRMS VPOS = 5 V, RLOAD ≥ 10 kΩ RFIN无信号 负载 = 1.3 kΩ 引脚ENBL 4.75 V ≤ VPOS ≤ 5.25 V 4.75 V ≤ VPOS ≤ 5.25 V 0.80 35 V mV 3.5 2 130 4 V mV MHz ns 2 15 ns mA 3.8 23 3 V mV mA −40°C < TA < +85°C RFIN < −10 dBm，ENBL高电平 RFIN < −10 dBm，ENBL低电平 RFIN = 15 dBm，ENBL高电平 Rev. A | Page 6 of 28 3.6 2.0 4.75 5.25 21.5 26 43.8 V V V mA mA ADL5511 绝对最大额定值 表2. 参数 电源电压VPOS ENBL RFIN(RFIN交流耦合) 等效RF功率(峰值包络功率或CW)， 回复：50 Ω 内部功耗 θJA θJC 最高结温 工作温度范围 存储温度范围 ESD (FICDM) ESD (HBM) 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 额定值 5.5 V 0 V, VPOS 5.6 V p-p 19 dBm 坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能 够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器 件的可靠性。 580 mW 68.9°C/W 17.5°C/W 125°C −40°C至+85°C −65°C至+150°C 1250 V 2000 V ESD警告 Rev. A | Page 7 of 28 ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放 电。尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇 到高能量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采 取适当的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功 能丧失。 ADL5511 PIN 1 INDICATOR NC 7 12 NC 11 VRMS 10 VENV 9 EREF NC 8 COMM 5 ENBL 4 TOP VIEW (Not to Scale) NC 6 FLT1 3 ADL5511 NOTES 1. NC = NO CONNECT. DO NOT CONNECT TO THIS PIN. 2. THE EXPOSED PAD SHOULD BE CONNECTED TO BOTH THERMAL AND ELECTRICAL GROUNDS. 09602-103 FLT3 1 RFIN 2 13 NC 16 FLT2 15 VPOS 14 FLT4 引脚配置和功能描述 图3. 引脚配置 表3. 引脚功能描述 引脚编号 1, 16 引脚名称 FLT3, FLT2 2 RFIN 3 FLT1 4 5 6, 7, 8, 12, 13 9 10 ENBL COMM NC EREF VENV 11 VRMS 14 15 0 FLT4 VPOS EP 描述 外部包络滤波器。不连接FLT3和FLT2引脚时，两个转折频率分别约为1000 MHz和800 MHz的内部低通 滤波器(串联工作)消除包络信号中的残余RF载波(原始输入频率的二倍)。可利用连接到FLT3和FLT2的 外部以电源为基准的电容来降低该转折频率。更多信息参见“基本连接”部分。 RF输入。RFIN应外部交流耦合。RFIN具有250 Ω的标称输入阻抗。为实现宽带50 Ω输入阻抗，交流耦合 电容的源端与地之间应连接一个外部75 Ω分流电阻。 外部包络滤波器。可利用此引脚上的一个接地电容来降低标称最小输入频率。此引脚上的电容有助于 降低EREF输出引脚上的残余RF载波。更多信息参见“基本连接”部分。 器件使能/禁用。此引脚为逻辑高电平时，器件使能。此引脚为逻辑低电平时，器件禁用。 器件地。连接至低阻抗接地层。 请勿连接到这些引脚。 包络输出的基准电压。标称值为1.1 V。 包络输出。此引脚上的电压代表输入信号的包络，以EREF为基准。VENV可流出最多15 mA的电流。为 实现额定包络带宽，容性负载不应超过10 pF。如果可能，应选择较轻的负载。无信号时，EREF和VENV 上的标称输出电压表示随温度的变化。对于直流耦合包络输出，EREF应用作基准，以便提供真实包络 电压VENV − VEREF。对于交流耦合包络输出，在不超过最大电流驱动能力15 mA的情况下，VENV引脚可驱 动50 Ω负载。更多信息参见“输出驱动能力和缓冲”部分。 RMS输出引脚。此电压以地为 基准，标称摆幅为0 V至3.8 V。VRMS具有线性V/V传递函数，其标称斜率为 2 V/V。 RMS均值电容。连接在FLT4与VPOS之间。 电源电压引脚。工作范围是4.75 V至5.25 V，电源电流为21.5 mA。 裸露焊盘。裸露焊盘应同时连接到热接地和电接地。 Rev. A | Page 8 of 28 ADL5511 典型性能参数 除非另有说明，TA = 25°C，VPOS = 5 V，CFLT4 = 100 nF，(交流耦合)RFIN上有接地75 Ω分流端接电阻，TA = +25°C(黑)、−40°C(蓝)、 +85°C(红)，在+5 dBm、−15 dBm和−26 dBm对VENV和VRMS进行三点校准。 OUTPUT (V) 1 10 100MHz 900MHz 1900MHz 2140MHz 2600MHz 3500MHz 6000MHz 1 100MHz 900MHz 1900MHz 2140MHz 2600MHz 3500MHz 6000MHz OUTPUT (V) 10 0.1 0.1 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 20 INPUT (dBm) 0.01 –30 09602-003 0.001 –30 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 20 INPUT (dBm) 图7. 不同频率、25°C、5 V电源下VRMS 输出与输入电平的关系 图4. 不同频率、25°C、5 V电源下VENV 输出与输入电平的关系 10 –25 09602-006 0.01 10 5V, –40°C 5V, +25°C 5V, +85°C 5V, –40°C 5V, +25°C 5V, +85°C 1 OUTPUT (V) OUTPUT (V) 1 0.1 0.1 –15 –10 –5 0 5 10 15 20 INPUT (dBm) 0.01 –30 75 65 –10 –5 0 5 10 15 20 3.0 450 –40°C +25°C +85°C 2.8 400 2.6 2.4 350 SHUNT RESISTANCE (Ω) 55 50 45 40 35 30 25 20 2.2 300 2.0 1.8 250 1.6 1.4 200 1.2 150 1.0 SHUNT RESISTANCE 0.8 100 15 10 0.6 0.4 50 5 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 INPUT (dBm) 15 20 0 09602-005 SUPPLY CURRENT (mA) –15 图8. 1900 MHz、5 V电源下VRMS 输出与输入电平和温度的关系 60 0 –30 –20 INPUT (dBm) 图5. 1900 MHz、5 V电源下VENV 输出与输入电平和温度的关系 70 –25 0.2 SHUNT CAPACITANCE 0 1 2 3 4 FREQUENCY (GHz) 图6. 电源电流与输入电平和温度的关系 图9. 输入阻抗与频率的关系 Rev. A | Page 9 of 28 SHUNT CAPACITANCE (pF) –20 5 6 0 09602-008 –25 09602-004 0.001 –30 09602-007 0.01 3 3 2 2 1 1 0 0 –1 –1 –2 –2 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 2 1 1 ERROR (dB) 2 0 –1 –2 –2 –15 –10 –5 PIN (dBm) 0 5 10 15 –3 –30 3 2 2 1 1 ERROR (dB) 3 0 –1 –2 –2 –20 –15 –10 –5 PIN (dBm) 0 5 10 15 0 5 10 15 –25 –20 –15 –10 –5 PIN (dBm) 0 5 10 15 0 –1 –25 –5 图14. VRMS 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，100 MHz) –3 –30 09602-011 ERROR (dB) 图11. VRMS 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，100 MHz) –3 –30 –10 0 –1 09602-010 ERROR (dB) 3 –20 –15 图13. VENV 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，100 MHz) 3 –25 –20 PIN (dBm) 图10. VENV 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，100 MHz) –3 –30 –25 09602-013 –20 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 PIN (dBm) 图12. VENV 输出相对于+25°C的温漂，多器件三点校准 (−40°C、+25°C和+85°C，900 MHz) 图15. VENV 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，900 MHz) Rev. A | Page 10 of 28 15 09602-014 –25 09602-009 –3 –30 09602-012 ERROR (dB) ERROR (dB) ADL5511 3 2 2 1 1 0 0 –1 –1 –2 –2 –20 –15 –10 –5 PIN (dBm) 0 5 10 15 –3 –30 2 1 1 ERROR (dB) 2 0 –1 –2 –2 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 2 1 1 ERROR (dB) 2 0 –1 –2 –2 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) 5 10 15 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 15 0 –1 –3 –30 09602-030 ERROR (dB) 3 –20 0 图20. VENV 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，1900 MHz) 3 –25 –5 PIN (dBm) 图17. VENV 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，1900 MHz) –3 –30 –10 0 –1 09602-029 ERROR (dB) 3 –20 –15 图19. VRMS 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，900 MHz) 3 –25 –20 PIN (dBm) 图16. VRMS 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，900 MHz) –3 –30 –25 09602-032 –25 09602-033 –3 –30 09602-031 ERROR (dB) 3 09602-015 ERROR (dB) ADL5511 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 PIN (dBm) 图18. VRMS 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，1900 MHz) 图21. VRMS 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，1900 MHz) Rev. A | Page 11 of 28 3 2 2 1 1 –1 –1 –2 –2 –3 –30 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 2 1 1 ERROR (dB) 2 0 –1 –2 –2 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 2 1 1 ERROR (dB) 2 0 –1 –2 –2 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) 5 10 15 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 15 0 –1 –3 –30 09602-036 ERROR (dB) 3 –20 0 图26. VRMS 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，2140 MHz) 3 –25 –5 PIN (dBm) 图23. VRMS 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，2140 MHz) –3 –30 –10 0 –1 09602-035 ERROR (dB) 3 –20 –15 图25. VENV 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，2140 MHz) 3 –25 –20 PIN (dBm) 图22. VENV 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，2140 MHz) –3 –30 –25 09602-037 0 09602-038 0 09602-039 ERROR (dB) 3 09602-034 ERROR (dB) ADL5511 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 PIN (dBm) 图24. VENV 输出相对于+25°C的温漂， 多器件三点校准(−40°C、+25°C和+85°C，2600 MHz) 图27. VENV 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，2600 MHz) Rev. A | Page 12 of 28 3 2 2 1 1 0 0 –1 –1 –2 –2 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 2 1 1 ERROR (dB) 2 0 –1 –2 –2 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 2 1 1 ERROR (dB) 2 0 –1 –2 –2 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) 5 10 15 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 15 0 –1 –3 –30 09602-042 ERROR (dB) 3 –20 0 图32. VENV 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，3500 MHz) 3 –25 –5 PIN (dBm) 图29. VENV 输出相对于+25°C线性基准的温漂 (多器件，−40°C、+25°C和+85°C，3500 MHz) –3 –30 –10 0 –1 09602-041 ERROR (dB) 3 –20 –15 图31. VRMS 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，2600 MHz) 3 –25 –20 PIN (dBm) 图28. VRMS 输出相对于+25°C线性基准的温漂 (多器件，−40°C、+25°C和+85°C，2600 MHz) –3 –30 –25 09602-044 –25 09602-045 –3 –30 09602-043 ERROR (dB) 3 09602-040 ERROR (dB) ADL5511 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 PIN (dBm) 图33. VRMS 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，3500 MHz) 图30. VRMS 输出相对于+25°C线性基准的温漂 (多器件，−40°C、+25°C和+85°C，3500 MHz) Rev. A | Page 13 of 28 3 3 2 2 1 1 ERROR (dB) 0 –1 0 –1 –2 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 2 2 1 1 ERROR (dB) ERROR (dB) 3 0 –1 –2 –2 –10 –5 0 5 10 15 PIN (dBm) –3 –30 09602-047 –15 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –25 –20 –15 –10 –5 RFIN (dBm) 0 5 10 15 09602-020 THD (dBc) CARRIER SUPPRESSION (dBc) ENVELOPE GAIN (dB) 图36. VENV 上的THD与RF输入电平的关系；1900 MHz RF输入， 由20 MHz正弦波进行AM调制(调制指数 = 0.25)，VENV 输出交流耦合到50 Ω频谱分析仪负载 NORMALIZED VENV FREQUENCY RESPONSE (dB) 20 –30 0 5 10 15 –25 –20 –15 –10 –5 0 5 10 15 图38. VRMS 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，6000 MHz) 10 –80 –35 –5 PIN (dBm) 图35. VRMS 输出相对于+25°C线性基准的温漂 (多器件，−40°C、+25°C和+85°C，6000 MHz) –70 –10 0 –1 –20 –15 图37. VENV 输出相对于+25°C输出电压的变化 (多器件，−40°C和+85°C，6000 MHz) 3 –25 –20 PIN (dBm) 图34. VENV 输出相对于+25°C线性基准的温漂 (多器件，−40°C、+25°C和+85°C，6000 MHz) –3 –30 –25 09602-016 –25 09602-017 –3 –30 09602-046 –2 2 –40°C +25°C +85°C 0 –2 –4 –6 –8 –10 –12 –14 –16 1 10 100 ENVELOPE FREQUENCY (MHz) 1000 09602-065 ERROR (dB) ADL5511 图39. 归一化VENV 频率响应，VENV 交流耦合到50 Ω频谱分析仪负载 Rev. A | Page 14 of 28 ADL5511 PULSED RFIN 1 VENBL 4 V ENV +5dBm VENV +1dBm –3dBm +5dBm +1dBm –10dBm –3dBm –10dBm 2 M10ns T A CH2 1.88V 111.6ns REF1 CH4 7V 250mV 1µs 3.78V 图43. VENV 输出对使能选通的响应(不同RF输入电平，900 MHz频率) 图40. VENV 输出对不同RF输入脉冲电平的响应(900 MHz频率) 2 +5dBm M1µs A CH4 T 3.996µs 09602-026 CH1 200mV Ω CH3 125mV Ω REF4 125mV 10ns 09602-023 R1 PULSED RFIN VENBL 4 +5dBm VRMS V RMS +1dBm –3dBm +1dBm –3dBm –10dBm –10dBm R4 M1µs T –824ns A CH4 2.2V REF1 2 3.78V VENBL 4 PULSED RFIN +1dBm +5dBm –3dBm dBc VRMS V RMS M1µs A CH4 T 4.012µs 图44. VRMS 输出对使能选通的响应 (不同RF输入电平，900 MHz频率，CFLT4 = 开路) 图41. VRMS 输出对不同RF输入脉冲电平的响应 (900 MHz频率，CFLT4 = 开路) +5dBm CH4 7V 220mV 1µs 09602-027 CH2 200mV Ω REF4 125mV 1 µs 09602-024 R1 +1dBm –3dBm –10dBm –10dBm 2.2V 09602-025 CH2 200mV Ω M100µs A CH4 REF4 125mV 100 µs T –100.5 µs REF4 CH4 7V 220mV 40µs M40µs A CH4 T 160.4µs 3.78V 图45. VRMS 输出对使能选通的响应 (不同RF输入电平，900 MHz频率，CFLT4 = 100 nF) 图42. VRMS 输出对不同RF输入脉冲电平的响应 (900 MHz频率，CFLT4 = 100 nF) Rev. A | Page 15 of 28 09602-028 R4 R4 ADL5511 2 3 CW QAM64 QPSK 1CWCDMA 4CWCDMA LTE 2 ERROR (dB) 1 0 0 –1 –1 –2 –2 –3 –25 –20 –15 –10 –5 0 INPUT (dBm) 5 10 15 09602-021 ERROR (dB) 1 CW QAM64 QPSK 1CWCDMA 4CWCDMA LTE 图46. VRMS 相对于CW线性基准的误差与信号调制的关系， 频率 = 900 MHz，CLPF = 0.1 µF（CW、QPSK、QAM64、 1CW-CDMA、4CW-CDMA、LTE测试模型E-TM1_1_20MHz） Rev. A | Page 16 of 28 –3 –25 –20 –15 –10 –5 INPUT (dBm) 0 5 10 15 09602-022 3 图47. VRMS 相对于CW线性基准的误差与信号调制的关系， 频率 = 2140 MHz，CLPF = 0.1 µF（CW、QPSK、QAM64、 1CW-CDMA、4CW-CDMA、LTE测试模型E-TM1_1_20MHz） ADL5511 电路描述 ADL5511采用专有整流技术来消除输入信号的载波，以揭 RMS电路描述 示真正的包络。在第一检波级，载波频率加倍，片内双极 RMS处理利用专有跨导线性技术完成。在数学上，这是精 点无源低通滤波器精确保存包络并滤除载波。该滤波器的 确的RMS计算方法，针对复数调制信号实现了前所未有的 极点由片内RC滤波器值(0.4 pF、400 Ω、0.8 pF、250 Ω)定义， RMS精度，与输入信号的波峰因数无关。一个积分滤波器 允许常见RF频率的某些载波泄漏。这是为了确保最大包络 电容计算平方域均值。VRMS输出可以表示为： 带宽得以维持。更多信息参见“基本连接”部分。 T2 ∫ VIN × dt 2 VPOS VRMS = A × 15 AD L 5511 BIAS AND POWERDOWN CONTROL 4 RFIN 2 FLT1 3 250Ω 10kΩ R MS G = 1.7 E NVE L OP E G = 1.5 5pF 8 NC 12 (1) 注意，A是一个比例参数，由片内电阻比决定。该计算中 FLT4 11 VRMS 10 VENV RMS滤波 9 EREF 片内RMS滤波转折频率由内部400 Ω电阻和20 pF电容设置， 不涉及其他比例参数，这意味着RMS输出本身不受温度、 电源、工艺差异引起的任何误差源的影响。 约为20 MHz。它会滤除所有载波频率，但大部分调制包络不 VPOS 7 T2 − T1 14 0.8pF 400Ω VPOS 6 100 Ω 250Ω 0.4pF 13 20pF 16 1 5 FLT2 FLT3 COMM 会被滤波。为实现充分RMS滤波，FLT4(引脚14)与VPOS 09602-049 ENBL 400Ω T1 (引脚15)之间应连接一个外部滤波电容。此电容作用于内 部400 Ω电阻(参见图48)，为RMS滤波器产生新的转折频率， Figure 48. Block Diagram 所获取的包络在两个并联通道中进一步处理，一个计算包 如下式所示： 络的RMS值，另一个用适当的比例将该包络传输到包络输 C FLT4 = 出端。 1 ( 2π × f RMS × 400 Ω) − 20 pF 例如，若在FLT4上添加一个以电源为基准的0.1 包络传播延迟 (2) µF电容， 本数据手册规定的延迟是针对FLT2和FLT3引脚无外部电容 RMS均值电路的转折频率将降至大约4 kHz。 的情况。ADL5511造成的延迟虽然非常小，但取决于多个 RMS滤波对RMS精度有直接影响。对于大多数高精度检 因素，其中值得注意的是内部滤波器元件值和运放补偿电 波，RMS滤波器转折频率应足够低，以便滤除大部分调制 容。由于工艺差异，不同器件的延迟差异大约为±15%。 内容。为此，转折频率应显著低于被测信号的带宽。有关 此外，外部FLT2和FLT3值的选择以及VNEV引脚上的负载 详情和滤波选项，参见“选择RMS均值电容(CFLT4)值”部分。 会提高该延迟。这种情况下，延迟差异主要由外部电容的 器件间容差决定。 Rev. A | Page 17 of 28 ADL5511 输出驱动能力和缓冲 ADL5511的包络输出是在VENV引脚上作为低输出阻抗的 单端缓冲输出提供。为实现高包络带宽，此输出不以地为 基准，不像以地为基准的VRMS输出。 VENV输出具有约1.1 V的无信号直流值。此直流基准与温度 相关，用作EREF引脚上的独立基准电压，是一个缓冲输 出。任何时刻的真包络为(VENV − VEREF)，但这两个引脚不 构成差分输出。EREF是固定直流电压，VENV携带所有包 络信息。 VENV输出能够以满量程包络输出和最大带宽支持500 Ω和 10 pF的并联负载。只要可能，就应使用较轻的负载(更高R 和更低C)，以便最大程度地降低功耗并实现最高可能带 宽。VNEV输出的最大源/吸电流能力为15 mA峰值，负载条 件应确保不超过此值。此引脚的最大输出电压约为(VPOS − 1.5) V。 对于仅交流耦合的情况，只要最大信号摆幅不超过约1.5 V p-p 的幅度，VENV输出便可驱动50 Ω负载。这相当于把15 mA 的峰值信号电流驱动到50 Ω负载。若需50 Ω驱动能力，则应 调整ADL5511的最大输入信号，使其不超过该输出摆幅条 件。不得将50 Ω负载直流耦合到VENV输出，否则即使在无 信号条件下(VENV引脚上有1.1 V标称直流电压)，它也要 吸取20 mA以上的电流。 VRMS缓冲输出可流出最大3 mA的电流，但不能流入任何可 观的电流量。若此引脚需要吸电流能力，可连接一个接地 分流电阻。VRMS输出具有100 Ω的片内串联电阻，与此引 脚上的单个分流电容一起可对残余纹波进行低通滤波。若 此引脚上有较大分流电容，则也需要放置一个分流电阻，以 便使电容快速放电。VRMS引脚的内部分流电阻为10 kΩ。注 意，此引脚上放置的分流电阻会与片内100 Ω串联电阻形成 一个电阻分压器。 EREF输出缓冲器也有3 mA源电流能力。此引脚的内部分流 电阻为12 kΩ，它会吸收任何通过其中的电流。可在此引脚 上放置一个接地电容以消除任何RF或包络纹波，确保对于 所有可能的载波和包络频率，此引脚上的电压都可用作 VENV输出的干净基准。 在示波器上查看包络 在示波器上查看VENV输出时，应使用低电容FET探头。 这可降低作用于VENV输出端的电容，避免容性负载较大 的问题。 Rev. A | Page 18 of 28 ADL5511 应用信息 +5V C14 0.1µF C13 100pF VPOS 15 AD L 5511 C1 100pF R5 75Ω RFIN FLT1 400Ω BIAS AND POWERDOWN CONTROL 4 20pF 14 R MS G = 1.7 E NVE L OP E G = 1.5 100 Ω 11 FLT4 C17 0.1µF VPOS VRMS RMS OUTPUT VENV ENVELOPE OUTPUT EREF ENVELOPE REFERENCE 2 250Ω 10kΩ 3 C2 100pF 5pF 250Ω 9 0.8pF 400Ω 0.4pF VPOS 13 6 10 VPOS 7 8 12 16 FLT2 NC C10 (SEE TEXT) 1 5 FLT3 COMM C6 (SEE TEXT) 09602-050 ENBL VPOS 图49. 基本连接 基本连接 使用ADL5511的基本连接如图49所示。ADL5511要求5 V单电 过将一个以地为基准的电容连接到引脚3 (FLT1)来增加。外 部电容的值可通过下式来设置： 源供电。电源连接到VPOS电源引脚。此引脚应利用两个 CFLT1 = 电容去耦，电容值应等于或接近于图49所示的值。这些电 1 − 5 pF (2π × f 3dB × 10,000 Ω) (3) 容应尽可能靠近VPOS引脚。 例如，若FLT1上有一个100 pF电容，则转折频率降至150 kHz。 外部75 Ω电阻结合ADL5511的较高RF输入阻抗，提供宽带 作为一般原则，该转折频率至少应设置为最小预期载波频率 50 Ω匹配。此电阻与RFIN之间应放置一个交流耦合电容。 包络输出通过引脚10 (VENV)提供，以引脚9上的1.1 V直流电 压(EREF)为基准。 RMS输出电压通过VRMS引脚提供，RMS均值由引脚14 (FLT4)上以电源为基准的电容提供。 的十分之一，从而确保目标频率周围的频率响应是平坦的。 ADL5511的包络检波路径内置载波抑制低通滤波。FLT2和 FLT3引脚未连接时，两个内部1 GHz和800 MHz低通滤波器 (串联工作)消除包络输出信号中的RF载波。 这些滤波器的方程式如下： 在1 GHz以下频率工作/包络滤波 要在1 GHz以下频率使用ADL5511，FLT3、FLT2和FLT1引脚 1 ≅ 1 GHz (2π × 0.4 pF × 400 Ω) (4) 1 ≅ 800 MHz ( 2π × 0.8 pF × 250 Ω) (5) 以及 上必须增加若干外部电容。此外还要选择适当的RMS均值 电容，参见“选择RMS均值电容(CFLT4)值”部分。 作为内部信号处理算法的一部分，RF输入信号经过一个由 由于包络检波电路内置全波整流器，因此该滤波器首先必 10 kΩ电阻和5 pF电容组成的低通滤波器(见图49)。这相当于 须抑制二倍原始输入频率的信号。 大约3.2 MHz的转折频率。如果载波频率低于此值的大约 10倍(32 MHz)，则必须降低该转折频率。内部5 pF电容可通 Rev. A | Page 19 of 28 ADL5511 对于900 MHz范围内的输入频率，包络输出中仍会有相当多 容。此电容作用于内部400 Ω电阻，为RMS滤波器产生新的 的载波成分。两个滤波器在大约900 MHz时提供总共6 dB滚 转折频率，如下式所示： 降，残余载波在1.8 GHz，预期可提供18 dB的载波滤波器(两 C FLT4 = 个单极点滤波器提供总共12 dB/倍频程的滚降)。 将以电源为基准的额外电容增加到FLT2和FLT3引脚，可 增强包络检波路径的内部载波滤波。所需电容可通过下式 计算： C FLT2 = 1 − 0.4 pF ( 2π × f FLT2 × 400 Ω) (6) 以及 C FLT3 = 1 ( 2π × f FLT3 × 250 Ω) − 0.8 pF (7) 其中，fLT2和fLT3是所需的转折频率。 例如，要设置200 MHz的转折频率，CFLT2和CFLT3应分别设置 为1.6 pF和2.4 pF。两个转折频率应设置为大致相等。 必须注意不要将该载波抑制滤波器的转折频率设置得过 低，否则包络带宽将开始降低。ADL5511的包络带宽为 130 MHz。如果FLT2和FLT3上的电容非常大，使得载波抑制 转折频率接近130 MHz，载波滤波将直接影响包络带宽。因 此，转折频率应设置得足够低，使得在充分消除包络输出 中的RF载波的同时，仍能保持所需的包络带宽。另一个方 案是使用更高阶滤波器在VENV输出端对载波进行滤波。 选择RMS均值电容(CFLT4)值 CFLT4提供内部RMS计算的均值功能，其结果在VRMS输出 1 − 20 pF ( 2 π × f FLT 4 × 400 Ω) (8) 例如，若在FLT4上添加一个以电源为基准的0.1 µF电容，RMS 均值电路的转折频率将降至大约4 kHz。 在一定程度上，RMS滤波电容的大小对RMS精度有直接影 响。对于大多数高精度检波，RMS滤波器转折频率应足够 低，以便滤除大部分调制内容。为此，转折频率应显著低 于被测信号的带宽。 表4给出了常用调制方案的推荐最小CFLT4值。使用比所示值 小的电容会产生RMS测量误差，使用较大的值不会进一步 提高RMS精度，但可降低VRMS上的输出噪声，代价是上 升和下降时间延长。表4中还显示了上升和下降时间以及 残余纹波噪声。 推荐最小CFLT4值是通过实验测定，测试从FLT4引脚上的一 个较大电容值(例如10 µF)开始。对于固定输入功率水平(例 如0 dBm)，记下VRMS的值。然后逐步降低CFLT4的值(可利用 按钮式电容来实现)，直到VRMS的值开始偏离其原始值 (这表明RMS计算的精度在下降，CFLT4变得太小)。 推荐最小CFLT4值大致与输入信号的带宽成反比，也就是 说，信号带宽越宽，则所需最小滤波电容越小。如上所 述，CFLT4值设置内部低通转折频率，以便对RMS电压进行 滤波。随着带宽提高，更大部分的残余噪声(已有效向下 混频至基带)将被滤除。因此，载波带宽越高，则所需电 容越小。 端提供。如上所述，片内RMS滤波转折频率由内部400 Ω电 阻和20 pF电容设置，约为20 MHz。为实现充分RMS滤波， FLT4(引脚14)与VPOS(引脚15)之间应连接一个外部滤波电 表4. 不同调制方案的推荐最小CFLT4值(引脚 = 0 dBm) 调制/标准 W-CDMA，单载波，TM1-64 W-CDMA四载波，TM1-64，TM1-32， TM1-16，TM1-8 LTE测试模型E-TM1_1_4MHz LTE测试模型E-TM1_1_10MHz LTE测试模型E-TM1_1_20MHz PEP与RMS 之比 9.83 dB 12.08 dB 信号带宽 3.84 MHz 18.84 MHz CFLT4 (最小值) 220 nF 100 nF 输出噪声 98 mV p-p 140 mV p-p 上升/下降时间(10%至90%) 82 µs/310 µs 40 µs/140 µs 9.83 dB 11.99 dB 11.58 dB 4 MHz 10 MHz 20 MHz 220 nF 100 nF 47 nF 135 mV p-p 89 mV p-p 90 mV p-p 82 µs/310 µs 40 µs/140 µs 20 µs/70 µs Rev. A | Page 20 of 28 ADL5511 对于响应时间不太重要的应用，可以将一个相对较大的电 容放在FLT4上。CFLT4不存在最大电容限值。 然降低。这种骤降是由AM信号峰值包络的削波引起的。 图50显示，当ADL5511由一个带宽10 MHz的1.9 GHz LTE载波 驱动时(LTE测试模型E-TM1_1_10MHz，峰均比为11.99 dB)， 输出噪声、上升时间和下降时间如何随CFLT4而变化。 位dBc)。 800 10000000 100000 500 10000 400 1000 300 100 200 10 100 1 谱分析仪的噪底，它会受到输入调制信号测量不精确的影 之外，产生AM信号以用于测试(使用ADL5390乘法器)的过 程也不够完美，导致源信号的包络在谐波方面不纯净。 RISE/FALL TIME (µs) OUTPUT NOISE (mV p-p) 600 在ADL5511的完整输入功率范围内进行该测量时，由于频 响，无法准确揭示ADL5511在测量范围低端的限制。除此 OUTPUT NOISE (mV p-p) 10% TO 90% RISE TIME (µs) 90% TO 10% FALL TIME (µs) 1000000 700 图51还显示了VENV相对于输入载波幅度的载波泄漏(单 时域包络跟踪精度 ADL5511的包络跟踪精度也可以在时域进行评估，即通过 查看引起削波的输入峰值功率水平。 ADL5511的可用RMS输入功率范围取决于所需的精度水平 和输入信号的峰均比。图4显示了RF输入由不同频率的未 1 10 调制正弦波驱动时，VENV输出的线性工作范围。从图中 0.1 1000 100 09602-066 0 CFLT4 (nF) 图50. 输出噪声、上升和下降时间与 CFLT4 电容的关系，10 MHz 带宽LTE载波(LTE测试模型E-TM1_1_10MHz)、1.9 GHz、PIN = 0 dBm 包络跟踪精度 利用给定频率的低谐波正弦波对RF输入信号进行AM调制 时，ADL5511的包络跟踪精度是根据包络输出的高阶失真 进行测量的。这种输入正弦包络是利用ADL5390乘法调制 器产生的。它产生一个已知调制指数的双边带AM调制信 号。在该测量中，ADL5511用作自由振荡AM解调器，无 需本振来解调信号。 20 可看出，它能在约19 dBm的RMS输入水平以下工作。如果 信号的峰均比大于2的平方根，RFIN的可用输入范围将提 高。一般而言，线性工作的最大输入功率应由输入信号的 峰值包络功率(PEP)确定。图52显示了VENV输出对20 MHz 带宽的900 MHz LTE载波(测试模型E-TM1_2_20MHz)的时 域响应。测试故意提高载波的信号电平(7 dBm rms、19 dBm PEP)，直至在VENV输出端观察到削波。 注意，信号的峰值包络功率是基于峰值周期中信号的RMS 水平(即V p-p/√2)而得出。例如，峰值电压为10 V(或20 V p-p) 的信号具有30 dBm的PEP。根据该定义，正弦波的PEP等于 其RMS功率水平，因为它具有恒定的包络。 10 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –30 –25 –20 –15 –10 –5 RFIN (dBm) 0 5 10 15 09602-055 –80 –35 THD (dBc) CARRIER SUPPRESSION (dBc) ENVELOPE GAIN (dB) 09602-069 –70 图51. VENV 上的THD与RF输入电平的关系；1900 MHz RF输入，由 20 MHz正弦波进行AM调制(调制指数 = 0.25)，VENV 输出交流耦 合到50 Ω频谱分析仪负载 图51显示了VENV输出的总谐波失真(THD)与RF输入功率 的关系图，调制指数为0.25。随着输入功率水平提高， THD不断改善，直到输入功率水平约为13 dBm时，THD突 Rev. A | Page 21 of 28 图52. VENV对PEP为19 dBm的20 MHz LTE 载波的响应(用以捕捉包络的峰值水平) ADL5511 VRMS和VENV输出失调 器件校准和误差计算 图53和图54中的900 MHz RF功率扫描显示了多个器件在25°C 时的VRMS和VENV输出电压的分布。VRMS输出响应在约 −30 dBm时变平，而VENV响应曲线则开始以不可预测的方 式展开(图4和图7显示了其他频率下的这种行为)。虽然这 些曲线显示器件可在低至−30 dBm的输入电平工作，但还要 考虑其随温度的变化。图10至图38显示线性度误差在−20 dBm 的输入电平以下开始提高(VENV和VRMS的误差大小不 同，不同频率时误差也不同)。 由于斜率和截距随器件而不同，因此必须执行校准以实现 高精度。一般而言，校准方法是将两个或更多已知输入功 率水平的信号施加于ADL5511，然后测量对应的输出电 压。选择的校准点一般应在器件的线性工作范围内。采用 两点校准时，VRMS和VENV的转换增益(或斜率)和截距通过 下式计算： Slope = (VOUT2 − VOUT1)/(VIN2 − VIN1) Intercept = VOUT1 − (Slope × VIN1) 10000 (9) (10) 其中： VIN为RFIN的RMS输入电压。 VRMS (mV) 1000 VOUT为VRMS或VENV的电压输出。 由于RMS和包络路径的增益和截点不同，因此两条路径都 100 应校准，也就是将已测信号施加于RFIN、VENV和VRMS。为 确保VENV和VRMS的电压是稳态值，校准期间应使用正 10 弦波等恒定包络信号作为信号源。 一旦算出斜率和截距，便可写出方程式来计算输入RMS或 –30 –20 –10 0 10 INPUT (dBm) 包络电平： VINRMS = (VRMS − InterceptVRMS)/SlopeRMS 09602-067 1 –40 VINENV = (VENV − InterceptVENV)/SlopeVENV 图53. VRMS输出与输入电平分布的关系(50个器件、900 MHz频率) (11) (12) 这些计算的法则一致性误差，也就是实际输入电平 10000 (VIN_IDEAL)与测量/计算输入电平(VMEASURED)之差，可通过下 式计算： VENV (mV) 1000 误差(dB) = 20 × log [(VMEASURED − 截距)/(斜率 × VIN_IDEAL)] 100 1 –40 –30 –20 –10 INPUT (dBm) 0 10 09602-068 10 图54. VENV输出与输入电平分布的关系(50个器件、900 MHz频率) Rev. A | Page 22 of 28 (13) ADL5511 VENV输出电压和误差随输入频率的变化。本例中，ADL5511 已在25°C、1.9 GHz下校准。曲线还显示了输出电压和误差 OUTPUT (mV) 1 0 600 6 500 4 400 2 300 0 200 –2 VRMS AT –40°C VRMS AT +25°C VRMS AT +85°C ERROR AT –40°C ERROR AT +25°C ERROR AT +85°C –1 100 –2 –20 –15 –10 –5 PIN (dBm) 0 5 10 15 时的线性度。采用三点校准时，每一段都要计算校准系数 图56显示了与图55相同的数据，不过使用了三点校准(校准 点在−26 dBm、−15 dBm和+5 dBm)。这有助于将ADL5511 OUTPUT (mV) (斜率和截距)，因而将有两个斜率和两个截距)。 5000 –6 6000 350 6 300 4 250 2 200 0 150 –2 0 –4 VENV AT –40°C VENV AT +25°C VENV AT +85°C ERROR AT –40°C ERROR AT +25°C ERROR AT +85°C 0 1000 2000 –6 3000 4000 5000 –8 6000 FREQUENCY (MHz) 图58. VENV输出与频率的关系 (固定输入功率、PIN = 0 dBm，在1.9 GHz、25°C下校准) 0 –1 –2 –25 –20 –15 –10 –5 PIN (dBm) 0 5 10 15 09602-059 ERROR (dB) 4000 8 50 1 –3 –30 3000 400 100 –40°C +25°C +85°C 2 2000 FREQUENCY (MHz) 通过增加一个校准点，可以提高ADL5511在较低功率水平 3 1000 图57. VRMS输出与频率的关系 (固定输入功率、PIN = 0 dBm，在1.9 GHz、25°C下校准) 图55. VENV线性度误差与输入电平和温度的关系 (使用两点校准、1900 MHz) 的可用工作范围扩大到−25 dBm以下。 0 –4 图55. VENV线性度误差与输入电平和温度的关系 (使用两点校准、1900 MHz) Rev. A | Page 23 of 28 ERROR (dB) –25 09602-058 0 –3 –30 ERROR (dB) 在该频率以上和以下的变化。 –40°C +25°C +85°C 2 ERROR (dB) 图57和图58显示了ADL5511在单一频率下校准时，VRMS和 09602-060 3 误差与频率的关系 09602-061 图55显示了多个器件在+25°C、+85°C和−40°C时的VENV误 差曲线，频率为1900 MHz，校准在−14 dBm和+5 dBm两点执 行(注意25°C时校准点的误差为零)。所有温度下的误差曲 线都是使用25°C时的斜率和截距计算而来。这与批量生产 环境下的校准是一致的，因为在这种环境下，在不同温度 下进行校准是不切实际的。 ADL5511 评估板 R5处有一个75 Ω电阻，使RF输入具有50 Ω宽带匹配阻抗。 图59所示为ADL5511评估板的原理图。该4层电路板采用 VRMS输出可通过一个线夹引线访问(还提供了一个焊盘， 4.75 V至5.25 V单电源供电。电源通过100 pF和0.1 µF电容去 耦。 其上安装有SMA连接器)。VENV输出可通过一个SMA连接 器访问。对于必须将杂散电容降至最低的响应时间敏感 测量，可移除R2，并将一个FET探头连接到JP1(JP1必须 是评估板的底端和顶端布局图。 安装)。 09602-062 表5详细列出了评估板的各种配置选项。图60和图61分别 图59. 评估板原理图 Rev. A | Page 24 of 28 09602-063 09602-064 ADL5511 图61. 评估板顶端布局 图60. 评估板底端布局 表5. 评估板配置选项 元件 VPOS, GND C13, C14 描述 接地和电源矢量引脚。 电源去耦。0.01 µF和100 pF的标称电源去耦电容。 C17 R5, C1 RMS滤波器电容(FLT4)。可在C17处放置一个额外电容以增加内部RMS均值电容。 RF输入接口。R5处的75 Ω电阻与ADL5511内部输入阻抗一起提供大约50 Ω的宽带输入 阻抗。C1是一个交流耦合电容，应根据标称载波频率选择。 RMS输出和输出滤波。可利用C9和内部100 Ω输出电阻的组合形成一个低通滤波器， 以便在C17(FLT4上的电容)之外进一步降低VRMS输出端的输出噪声。RMS输出在 VRMS线夹测试点上提供。要利用SMA电缆观察VRMS，可将一个SMA连接器焊接到 标有VRMS1的焊盘上。 VENV输出和输出滤波。VENV输出在VENV SMA连接器上提供。如需后包络滤波，R19 和C8可用来在VENV输出端形成一个低通滤波器。 可移除R2以将JP1跳线与VENV SMA连接器隔离，可安装JP1以与一个FET探头接口。 这有助于消除过大的走线和连接器电容。 R18, C9 R19, C8, R2, JP1 R20, C7 包络基准输出和输出滤波。EREF输出在EREF线夹测试点上提供。引脚EREF的直流基 准电压可通过R20和C7形成的低通滤波器滤波。要利用SMA电缆观察EREF电压，可 将一个SMA连接器焊接到标有EREF1的焊盘上。 R1, SW1 器件使能。当开关设为朝向SW1标签时，ENBL引脚连接到VPOS，从而使能ADL5511。 在相反的开关位置上，ENBL引脚接地，ADL5511禁用。 包络载波消除滤波器(FLT2、FLT3)。在C6和C10处放置额外的电容，可降低VENV内部双 极点载波消除滤波器的转折频率。 包络基准载波消除滤波器(FLT1)。在C2处放置一个电容，可增强从包络基准直流电压移 除载波的内部滤波器。 备用接口。P2边缘连接器为访问ADL5511的各种信号提供一个备用访问接口。 C6, C10 C2 R3, R14, R15, R16, R17 Rev. A | Page 25 of 28 默认条件 不适用 C13 = 100 pF(尺寸0402) C14 = 0.1 µF(尺寸0402) C17 = 0.1 µF(尺寸0402) R5 = 75 Ω(尺寸0402) C1 = 100 pF(尺寸0402) R18 = 0 Ω(尺寸0402) C9 = 开路(尺寸0402) VRMS线夹测试点 = 安装 VRMS1 SMA连接器 = 开路 VENV SMA连接器 = 安装 R19、R2 = 0 Ω(尺寸0402) C8 = 开路(尺寸0402) JP1 = 开路 R20 = 0 Ω(尺寸0402) C7 = 开路(尺寸0402) EREF线夹测试点 = 安装 EREF1 SMA连接器 = 开路 R1 = 0 Ω(尺寸0402) SW1 = 朝向SW1标签 C6、C10 = 开路(尺寸0402) C2 = 100 pF(尺寸0402) R3、R14、R15、R16、R17 = 开路(尺寸0402) ADL5511 外形尺寸 0.30 0.23 0.18 0.50 BSC PIN 1 INDICATOR 16 13 1 12 1.75 1.60 SQ 1.45 EXPOSED PAD 9 TOP VIEW 0.80 0.75 0.70 SEATING PLANE 0.50 0.40 0.30 4 5 8 BOTTOM VIEW 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF 0.25 MIN FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-WEED-6. 08-16-2010-E PIN 1 INDICATOR 3.10 3.00 SQ 2.90 图62. 16引脚引脚架构芯片级封装 [LFCSP_WQ] 3 mm x 3 mm，超薄体 (CP-16-22) 尺寸单位：mm 订购指南 型号1 ADL5511ACPZ-R7 ADL5511-EVALZ 1 温度范围 封装描述 16引脚引线框芯片级封装 [LFCSP_WQ] 评估板 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. A | Page 26 of 28 封装选项 CP-16-22 订购数量 1500 ADL5511 注释 Rev. A | Page 27 of 28 ADL5511 注释 ©2011–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D09602sc-0-2/12(A) Rev. A | Page 28 of 28