电流源DAC配合PIN二极管，提供RF衰减及温度补偿

摘要：RF衰减是无线设计中的常见电路，本应用笔记详细描述了几种采用PIN二极管和电流源DAC控制RF衰减的方法。
电流源DAC配合PIN二极管，提供RF 衰减及温度补偿
Jul 05, 2007

摘要：RF 衰减是无线设计中的常见电路，本应用笔记详细描述了几种采用PIN二极管和电流源DAC 控制RF 衰减的方法。

PIN二极管通常作为TV 调谐器中的RF 信号以及固定通信设备中宽带RF 的可变衰减器。这类二极管可以作为分立器件安装在电路板上，
或集成到混合GaAs 模块。在高频段，PIN二极管的正向电阻随着流过结电流增加而减小( 图1) 。




图1. 典型PIN二极管电阻与正向电流的关系

PIN二极管衰减器可采用串联或并联配置结构。串联衰减器( 图2a ) 通常需要二极管的电流为10mA至20mA。其衰减量为：

20log(1 + R PIN/ 2Z 0 ) ( 单位dB)

对于并联衰减器( 图2b ) ，要求的偏置电流通常为2mA至3mA。并联衰减器的衰减量为：

20log(1 + Z0 / 2RPIN) ( 单位dB)




图2. RF 信号通过串联(a)或并联(b)配置的PIN二极管衰减

系统控制器可通过调整二极管的电流改变衰减量。
有些系统可能需要进行温度补偿( 图3) ，简化电路中，数字电位器IC建立固定或可调偏置电平，热敏电阻提供温度输入。这两个输入连接
到运算放大器，产生的输出通过一个电阻驱动PIN二极管。




图3. PIN二极管简化偏置电路

上述电路的实现并非电路图那么简单。热敏电阻的响应必须和PIN二极管匹配，同时偏置电流的变化将改变PIN二极管的正向直流电压，
进而引起偏置电流的非线性。还可以采用电压输出DAC 替代热敏电阻和数字电位器，对电路进行数字补偿，但这一方法无法消除二极管
正向电压的影响。更理想的办法是采用电流源DAC ( 理想方案参考附录) 。

图4电路还包括正交匹配并联衰减器和一对由DAC 输出驱动的匹配