AD831的工作原理及内部电路框图

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AD831的工作原理



图2 所示是AD831的内部电路框图。图中，频频输入信号加到晶体管Q1、Q2的基极，由于电阻R1、R2的负反馈潮作用，因而差分电流射频信号的幅度成线性关系。-10dBm的本振输入信号经过一个高增益、低噪声的限幅放大器转换成方波，而后交叉地加到Q3～Q6的基极，最后混频信号从IFP和IFN脚输出。当将IFP、IFN连接到有中心抽头的变压器上时，AD831不可提供从射频到中频的单路输出。若使用输出放大器，则可降IFP和IFN脚直接与AP 和AN脚相连，这时，片内的负载电阻可将输出电流转换成电压来驱动输出放大器。
2.2 控制偏置电流
AD831 的射频输出的最大值与偏置电流成比例，在BIAS引脚与电源之间接一个电阻可使偏置电流减小。正常工作时可将BIAS脚悬空，而在低功耗工作时，可将 BIAS脚直接连接到正电源。混频器工作电流的调节范围可从正常工作的100mA调整至最小功耗时的45mA。2.3 低通滤波
在混频和输出放大器之间可加入一个简单的低通滤波器，方法是在芯片的内部电阻性负载上并联一个外接电容（芯片的内部电阻性负载为14Ω，允许有20%的偏差），这样在下混频应用中将显著衰减本振信号和射频信号的和频成分。该一阶低通滤波器的转折频率，应选择在比下混频的IF输出高一个倍频程的位置。例如，对70MHz中频输出而言，- 3dB点可选在140MHz附近，此时CF应为82pF。
2.4 输出放大器的应用
AD831 的输出放大器可将混频的差分电流转换为单端电压输出形式，并可在50Ω的负载上提供高达1V的峰-峰值电压。把AN和AP直接连接到混频级的集电极输出上，并将输出端（OUT）接至VFB，这样可提供单增益。改变增益时，可在放大器的输出端外接一个电阻网络R3、R4并连接至VFB。

3 在频踪式雷达本振中的应用



图3是基于直接数字频率合成技术（DDS）的某频踪式雷达的本振组成框图。该系统应用了两片AD831，分别用作下混频和上混频。
恒温晶振产生的频率稳定度达10 -9的100MHz信号，功率分配器分为四路：一路放大后作DDS时钟；一路送往频率测量电路作为测频基准；一路则送至AD831与DDS的输出信号混频，经滤波取上中频放大后作为本振信号。本振信号同样经四功分器分为四路，其中两路作为雷达的本振信号，一路用作检测，一路则送到另一片AD831与雷达发射机耦合来的射频信号进行混频。AD831输出的下中频信号经滤波后送到频率测量电路进行测频，以使单片机根据测量结果改变DDS的输出频率从而实现频率跟踪，保证雷达中频信号频率的稳定。