一种基于ADF4351的AM信号处理电路设计

延安大学西安创新学院 戴 蓉 杨延宁 柴 庚

0 引言

调幅信号处理电路的好坏可以直接影响空间电子技术以及仪器仪表的性能指标，因而设计出一种稳定性更高，相位噪声越来越低的调幅信号处理电路十分重要。

1 系统总体方案

电路主要由低噪声放大电路、混频电路、本振源电路、中频滤波电路、中频放大电路、AM解调电路和基带放大电路组成。总体方案如图1所示。

1.1 系统硬件设计

基带放大电路和低噪声放大器主要采用MA-8、ERS-4SM，MAR-8芯片实现30倍放大，ERA-4SM芯片实现15倍放大，辅以用简单的外围电路降低放大器自身的噪声对信号的干扰，从而提高输出信噪比。

中频滤波放大电路主要采用SBB-5089Z芯片搭建陶瓷滤波器，其中频频率为10.7MHz，输出阻抗为50Ω，选出需要的混频分量，抵制掉其他不需要的信号。混频电路主要采用RMS-25MH芯片实现将接收到的信号与本振产生的信号混频，将已调波的频谱不失真地搬移到中频的位置上[2]。

程控增益电路采用LM358，LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关[1]。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。采用晶体管9018与低功耗的双通道运放LM358相结合的方式实现。LM358的最大直流增益范围100dB，在3.6V供电要求下功耗很低，并且该方案外围附加电路很少，电路简单，方便调试。

1.2 本振源设计

图1 总体方案图

图2 硬件总设计图

在无线通信领域，本振信号对于通信系统的稳定性具有至关重要的作用。常用的本振信号产生方式有LC振荡电路(模拟方式)和锁相环(数字方式)，其中PPL（锁相环）频率合成器是一种建立在跟踪参考频率基础上的闭环控制系统。采用锁相式频率合成技术，基于ADF4351设计了本振源电路。

ADF4351PLL是ADI公司RFIC产品组合中的最新成员，支持在35MHz至4400MHz的超宽频率范围内进行连续的小数N分频或整数N分频操作，同时能够保持出色的相位噪声性能。ADF4351集成一个高性能片内VCO（压控振荡器），支持双输出端口，因而具有无与伦比的灵活性和性能。

2 系统测试与调试

系统测试主要分为本振调试和硬件调试。本振的测试是电路的核心部分，主要测试，芯片是否可以工作。当输入AM信号的载波频率为250MHz～700MHz，Virms在10µV～1mV之间变动，调幅度为50%时，观察输出信号，测试表格如表1所示。表1载波频率为250MHz～700MHz，Virms在10µV～1mV之间变动。

3 总结

以ADF4351为主控电路，辅以SBB-5089Z、RMS-25MH、MAR-8、ERA-4SM等实现了AM信号处理电路设计[3]。从实际测量结果分析来看，输出有一定的偏移但基本稳定。设计的系统架构，使电路性能优良。设计制作出频率范围为250MHz～700MHz的本振源，用于制作250MHz～700MHz的调幅信号解调器。

图3 ADF4351功能框图

表1 本振测试数据表

[1]李东沛.高频滤波电路设计与分析[J].电子制作,2015,(21)：86-87.

[2]袁盟盟.多功能混频器的设计[D].西安电子科技大学,2014.

[3]韩进,王多伟.基于ADF4360-7的混频器本振源电路设计[J].微处理机,2014,35(03)：84-88.