3.3.3. 完整設(shè)計(jì)的輸入回路

以上我們討論了功放電路的輸入回路的兩個(gè)組成部分，帶通濾波器和Π型匹配網(wǎng)絡(luò)，有了這兩個(gè)部分，我們就可以設(shè)計(jì)一個(gè)完整的輸入回路了。如圖3-6所示，就是一個(gè)設(shè)計(jì)完整的功放電路輸入回路。圖中的U9就是一款成品的帶通濾波器，而C108，C109和L14就組成了一個(gè)Π型匹配網(wǎng)絡(luò)。

圖3-6 完整設(shè)計(jì)的功放電路的輸入回路

3.4. 輸出回路

在輸出回路中，最重要的組成部分（在很多設(shè)計(jì)中也是唯一的組成部分）就是低通濾波器，這時(shí)可能有人會(huì)問(wèn)，為什么這里要用低通濾波器，而不是像輸入回路那樣使用帶通濾波器？原因很簡(jiǎn)單，這里的低通濾波器要解決的主要問(wèn)題時(shí)由于功放引起的高次諧波，如二次諧波，三次諧波甚至更高次數(shù)的諧波，當(dāng)然，低通濾波器還要解決的問(wèn)題就是匹配問(wèn)題。其實(shí)，在射頻電路的設(shè)計(jì)中，匹配的這個(gè)問(wèn)題會(huì)一直伴隨著我們。

濾波器的設(shè)計(jì)需要很復(fù)雜的計(jì)算，在這里我不想探討過(guò)多的理論知識(shí)，所以，我就不給出如何計(jì)算的方法，只給出一般的低通濾波器的形式。這里需要指出的是，Atheros的設(shè)計(jì)一般會(huì)使用三個(gè)元件，而Ralink一般會(huì)使用五個(gè)元件。如圖3-7所示，是Ralink常用的濾波器形式。在圖中，C112，C111，C113，C110和C114就組成了一個(gè)低通濾波器，來(lái)自功放芯片的信號(hào)PA_OUT經(jīng)過(guò)濾波器后得到LPF_OUT這信號(hào)送至后續(xù)電路。

 
圖3-7 Ralink常用的低通濾波器

這時(shí)，我們就可以把功放芯片的輸出端與低通濾波器相連接，就得到了一般射頻功率放大電路的完整的輸出回路，如圖3-8所示。

圖3-8 完整設(shè)計(jì)的功率放大器輸出回路

3.5. 功率檢測(cè)

功率檢測(cè)功能在我們的很多設(shè)計(jì)中都可以找到，這項(xiàng)功能可以使無(wú)線收發(fā)器（Radio Transceiver）時(shí)刻監(jiān)視著功放電路的輸出功率，這樣，當(dāng)功放的輸出功率改變時(shí)，無(wú)線收發(fā)器就可以調(diào)整自身的輸出功率或者改變功放電路的增益，使功放電路的輸出功率穩(wěn)定在一個(gè)固定的值。

功率檢測(cè)電路輸出的是直流電壓值，這個(gè)電壓值送給無(wú)線收發(fā)器之后，無(wú)線收發(fā)器自身內(nèi)部進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，就可以得知功放電路的輸出功率了。

功率檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的方法通常有兩種，在Ralink的設(shè)計(jì)中，通常使用功放芯片自身的功率檢測(cè)功能；在Atheros的設(shè)計(jì)中，除了使用功放芯片本身的功率檢測(cè)功能之外，一般還會(huì)有一種Atheros特有的設(shè)計(jì)，我們將分成兩部分討論。

3.5.1. 芯片內(nèi)建的功率檢測(cè)

我們?cè)趫D3-2中已經(jīng)看到，一般的功放芯片會(huì)有POWER_DETECT這樣的一個(gè)管腳，這個(gè)管腳的作用就是用于功率檢測(cè)的。使用芯片內(nèi)建的功率檢測(cè)功能可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，常見(jiàn)的完整形式如圖3-9所示。

圖3-9 常見(jiàn)的使用內(nèi)建功率檢測(cè)功能的電路形式

3.5.2. 芯片外圍的功率檢測(cè)電路

我們?cè)谶@里用單獨(dú)的一節(jié)來(lái)討論外圍的檢測(cè)電路，其實(shí)要講的就是Atheros的方案，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)在是太有個(gè)性了，讓我們來(lái)一起見(jiàn)識(shí)一下吧。如圖3-10所示，就是Atheros常用的功率檢測(cè)方案。圖中的PC1就是一個(gè)印制耦合器（Printed Coupler），來(lái)自功率放大器的輸出信號(hào)LPF_OUT經(jīng)過(guò)耦合器，就在2，3腳感應(yīng)到高頻交變電壓，這個(gè)電壓隨著輸出功率的增大而增大L18，L19，D1，C217，R248組成了常規(guī)的整流電路，這樣，就得到了隨著輸出功率的變化而變化的直流電壓POWER_DETECT，無(wú)線收發(fā)器就可以得到這個(gè)電壓值從而做作出相應(yīng)的動(dòng)作。

這里有一點(diǎn)需要注意的是，整流二極管D1一定要選擇工作頻率很高的二極管，例如這個(gè)設(shè)計(jì)中的SMS7630的工作頻率就達(dá)10GHz。

圖3-10 Atheros常用的功率檢測(cè)方案