[發(fā)明專利]一種由ADC控制的數(shù)控衰減器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011554500.1 | 申請日： | 2020-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN112737545B | 公開（公告）日： | 2022-10-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 仲佳軍;張翼;楊磊;高昊;王子軒;胡善文;蔡志匡;肖建;郭宇峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京郵電大學(xué) |
| 主分類號： | H03H17/00 | 分類號： | H03H17/00;H03H11/24 |
| 代理公司： | 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243 | 代理人： | 張玉紅 |
| 地址： | 210023 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 adc 控制 數(shù)控 衰減器 | ||
本發(fā)明提出了一種由ADC控制的數(shù)控衰減器，所述衰減器包括ADC單元和數(shù)控衰減器單元；模擬電壓輸入所述ADC單元的模擬輸入端，所述ADC單元的輸出端分別與所述數(shù)控衰減器單元的控制輸入端相連接；射頻信號輸入所述數(shù)控衰減器單元，經(jīng)過衰減控制后輸出。與傳統(tǒng)數(shù)控衰減器設(shè)計相比，本申請的數(shù)控衰減器通過增加ADC單元，轉(zhuǎn)變了衰減器的控制方式，實現(xiàn)了連續(xù)模擬電壓控制衰減器，同時ADC單元集成驅(qū)動器，減少了控制端口，實現(xiàn)了并行控制衰減器，提高了波控速度和電路集成度。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請屬于數(shù)控衰減器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用GaAs pHEMT(贗失配高電子遷移率場效應(yīng)晶體管)工藝制作的由ADC(Analog to Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)控制的數(shù)控衰減器。
背景技術(shù)
數(shù)控衰減器和壓控衰減器同是典型的微波控制電路，在現(xiàn)代無線電通訊、空間通信尤其是相控陣?yán)走_(dá)中應(yīng)用廣泛，是必不可少的一環(huán)，其功能是依據(jù)系統(tǒng)要求，通過外部信號調(diào)控微波增益，以實現(xiàn)雷達(dá)電掃描的功能，所以研究由ADC控制的數(shù)控衰減器具有較大的學(xué)術(shù)價值和現(xiàn)實意義。
經(jīng)典的基于GaAs工藝設(shè)計的數(shù)控衰減器的開關(guān)控制器件多采用的提供的耗盡型晶體管(D管)，常用的衰減器結(jié)構(gòu)有用于小衰減量的T型、用于大衰減量的橋T型和π型等，實際應(yīng)用中根據(jù)需求選取適合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。數(shù)控衰減器一般都是由高低電平控制，其總衰減量是每個衰減模塊的加權(quán)和，每個衰減位還需要兩個互補的控制電平，因而也需要多個控制位以分別控制不同的衰減模塊，現(xiàn)階段，有集成多位并口的數(shù)控衰減器，也有集成多位串并轉(zhuǎn)換接口的數(shù)控衰減器，均是實際應(yīng)用的主流結(jié)構(gòu)，但是在有些整機系統(tǒng)中，衰減器的控制需求來自模擬量，依次針對傳統(tǒng)數(shù)控衰減器控制復(fù)雜、集成度低和應(yīng)用面窄等問題，提供一種集成了ADC、可以用模擬電壓控制的數(shù)控衰減器是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種由ADC控制的數(shù)控衰減器，更改了傳統(tǒng)衰減器的控制部分，集成ADC亦相當(dāng)于集成了單片驅(qū)動器，減少了控制端口，實現(xiàn)了模擬電壓控制衰減器。
本發(fā)明所述的一種由ADC控制的數(shù)控衰減器，包括依次連接的ADC單元和數(shù)控衰減器單元，所述ADC單元的模擬輸入端與模擬電壓連接，所述ADC單元的輸出端分別與所述數(shù)控衰減器單元的控制輸入端對應(yīng)連接；
其中，所述ADC單元接收模擬電壓輸入的信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字二進(jìn)制碼，碼后傳輸給數(shù)控衰減器單元；
所述數(shù)控衰減器單元的輸入端接收射頻信號后，由ADC單元控制數(shù)據(jù)衰減器單元從而調(diào)控射頻信號的增益幅度，射頻信號經(jīng)過衰減控制后輸出。
進(jìn)一步的，所述ADC單元包括正參考電壓端VREF+、負(fù)參考電壓端VREF-、模擬電壓輸入端IN、依次串聯(lián)的電阻R0-R7、依次并聯(lián)的比較器C1-C7、鎖存器L1-L7，每個比較器和鎖存器級聯(lián)成一個比較鎖存器，所述ADC單元還包括交互連接的與門AND1-AND3、與非門NAND1-NAND2、反相器N1和N2、或門OR1-OR3；
其中，電阻R0的一端接負(fù)參考電壓端VREF-，另一端接電阻R1和比較器C1的參考輸入端；電阻R1的另一端接電阻R2和比較器C2的參考輸入端；電阻R2的另一端接電阻R3和比較器C3的參考輸入端；電阻R3的另一端接電阻R4和比較器C4的參考輸入端；電阻R4的另一端接電阻R5和比較器C5的參考輸入端；電阻R5的另一端接電阻R6和比較器C6的參考輸入端；電阻R6的另一端接電阻R7和比較器C7的參考輸入端；電阻R7的另一端接正參考電壓端VREF+；比較器C1至C7的電壓輸入端接模擬電壓輸入端IN；比較器C1至C7的輸出端分別接鎖存器L1至L7的電壓輸入端；鎖存器L1至L7的時鐘控制端均接負(fù)時鐘信號CLKN；
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