使用数模转换器增强您的射频应用

在射频应用中使用 LDMOS

许多射频功率放大器应用，包括GSM和CDMA蜂窝基站、雷达、有线电视和便携式无线电设备，都使用LDMOS晶体管。然而，由于漏极-栅极区域的电荷积聚，固定栅极偏置电压（V GS）的静态电流（IDQ）会随温度发生显著漂移。IDQ的变化与栅极偏置电压和温度成正比。为了在保持高线性度的同时保持最大输出功率，IDQ必须在整个工作温度范围内保持在恒定值。为此，需要在工作期间调整栅极偏置电压以补偿温度变化。对于这些应用，MCP4716或MCP4726等DAC可用作偏置控制电路的一部分，以±4%的精度设置IDQ。

可变电容

一些较简单的RF电路使用变容二极管（或变电容），其可调电容随施加的电压而变化。这些器件通常用于调谐电路，例如无线麦克风和无线电等应用中的RF振荡器和滤波器。反向偏置电压在P-N结周围产生一个耗尽区，其厚度决定了二极管的有效电容。耗尽区域的厚度会随着反向偏置电压的变化而变化，因此可用于调节器件的电容。

变容二极管的额定电容值和电容范围可在最小和最大电压电平之间实现。

DAC提供了一种方便、经济高效的方法来调节变容二极管的偏置电压，但它有可能引入误差源，从而导致器件电容发生不希望的偏移。应考虑的主要错误来源包括：

变容二极管非线性

偏移误差

DAC 积分非线性 （INL）

但是，在对用于设置DAC输出电压的微控制器进行编程时，可以考虑这些误差。

防止不必要的射频调制

另一个潜在问题是偏置电压的RF调制，这是由于来自外部噪声源（如系统中的天线）的感应电压信号引起的。压控振荡器的LC-Tank电路部分用于无线麦克风或收音机中的FM调制。

在这里，背靠背变容二极管配置有助于将不需要的RF调制的影响降至最低。如果将不需要的外部信号注入电路，则一个变容二极管两端的偏置随着另一个变容二极管的减小而增加，从而保持总电容不变。请注意，通过在串联配置中放置两个变容二极管，总电容减半。为防止RF信号影响调谐电路外部的电路，偏置电压通过隔离电阻或RF扼流圈馈送。

数字转换器优势

使用DAC偏置变容二极管还有其他好处。多输出DAC可用于多级应用，例如，四通道DAC中的四个通道中的三个用于提供低、中和高频滤波。第四个通道仍可用于在电路的其他位置提供失调电压校准（或者，如果不需要，可以简单地关断）。这样就无需设置单独的偏置方案，从而节省了电路板空间并缩短了设计时间。

一些DAC，例如MCP4728，还包括非易失性存储器，其中可以存储输出电压电平和通道状态（开/关）等配置数据。允许器件在预编程的调谐配置状态下复位或上电。然后，可以在上电时（断电后）或发生所需事件或一组识别的输入时调用此状态。

审核编辑：郭婷