一種基于ADF4351的AM信號處理電路設計

延安大學西安創新學院 戴 蓉 楊延寧 柴 庚

0 引言

調幅信號處理電路的好壞可以直接影響空間電子技術以及儀器儀表的性能指標，因而設計出一種穩定性更高，相位噪聲越來越低的調幅信號處理電路十分重要。

1 系統總體方案

電路主要由低噪聲放大電路、混頻電路、本振源電路、中頻濾波電路、中頻放大電路、AM解調電路和基帶放大電路組成。總體方案如圖1所示。

1.1 系統硬件設計

基帶放大電路和低噪聲放大器主要采用MA-8、ERS-4SM，MAR-8芯片實現30倍放大，ERA-4SM芯片實現15倍放大，輔以用簡單的外圍電路降低放大器自身的噪聲對信號的干擾，從而提高輸出信噪比。

中頻濾波放大電路主要采用SBB-5089Z芯片搭建陶瓷濾波器，其中頻頻率為10.7MHz，輸出阻抗為50Ω，選出需要的混頻分量，抵制掉其他不需要的信號。混頻電路主要采用RMS-25MH芯片實現將接收到的信號與本振產生的信號混頻，將已調波的頻譜不失真地搬移到中頻的位置上[2]。

程控增益電路采用LM358，LM358內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關[1]。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。采用晶體管9018與低功耗的雙通道運放LM358相結合的方式實現。LM358的最大直流增益范圍100dB，在3.6V供電要求下功耗很低，并且該方案外圍附加電路很少，電路簡單，方便調試。

1.2 本振源設計

圖1 總體方案圖

圖2 硬件總設計圖

在無線通信領域，本振信號對于通信系統的穩定性具有至關重要的作用。常用的本振信號產生方式有LC振蕩電路(模擬方式)和鎖相環(數字方式)，其中PPL（鎖相環）頻率合成器是一種建立在跟蹤參考頻率基礎上的閉環控制系統。采用鎖相式頻率合成技術，基于ADF4351設計了本振源電路。

ADF4351PLL是ADI公司RFIC產品組合中的最新成員，支持在35MHz至4400MHz的超寬頻率范圍內進行連續的小數N分頻或整數N分頻操作，同時能夠保持出色的相位噪聲性能。ADF4351集成一個高性能片內VCO（壓控振蕩器），支持雙輸出端口，因而具有無與倫比的靈活性和性能。

2 系統測試與調試

系統測試主要分為本振調試和硬件調試。本振的測試是電路的核心部分，主要測試，芯片是否可以工作。當輸入AM信號的載波頻率為250MHz～700MHz，Virms在10μV～1mV之間變動，調幅度為50%時，觀察輸出信號，測試表格如表1所示。表1載波頻率為250MHz～700MHz，Virms在10μV～1mV之間變動。

3 總結

以ADF4351為主控電路，輔以SBB-5089Z、RMS-25MH、MAR-8、ERA-4SM等實現了AM信號處理電路設計[3]。從實際測量結果分析來看，輸出有一定的偏移但基本穩定。設計的系統架構，使電路性能優良。設計制作出頻率范圍為250MHz～700MHz的本振源，用于制作250MHz～700MHz的調幅信號解調器。

圖3 ADF4351功能框圖

表1 本振測試數據表

[1]李東沛.高頻濾波電路設計與分析[J].電子制作,2015,(21)：86-87.

[2]袁盟盟.多功能混頻器的設計[D].西安電子科技大學,2014.

[3]韓進,王多偉.基于ADF4360-7的混頻器本振源電路設計[J].微處理機,2014,35(03)：84-88.