【应用】集成14位ADC和12位DAC单片机助力射频功放模块增益补偿

时间： 2018-01-12 来源：世强作者：火芯人

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目前常用的基站设备功放模块中，常用到成本较低的LDMOS功率管，这种功率管成本低、线性度较好，但是它也有明显的缺点，就是其工作点增益会随温度变化明显，因此在进行射频功放模块设计时需要对增益进行实时温度补偿。

通常的增益补偿为模拟环路增益控制实现，主要是利用功率检测电路分别对输入端功分器和输出端的功率进行实时检测，将检测的电压通过运放进行比较放大，然后反馈给功放链路的衰减器，调整衰减器实现对输出增益的自动控制，抵消功放电路中环境对增益的影响。但是模拟环路调整的缺点是是模拟电路不容易控制，且对时分系统调整补偿效果较差。

另外一种实现增益补偿的方法是选用数字电路进行控制，即利用单片机结合AD/DA器件通过调整衰减器响应时间参数，并配以相关的调整算法实现对功放电路中衰减器精确控制，以控制输出增益，这种增益补偿架构不受时分系统影响，不仅适合时分系统，也适合非时分复用系统。此外，由于是采用单片机控制，可以精确设定特定范围内的放大增益参数，实现环路增益控制的数字化。本方案中单片机的参考源是检测温度传感器的输出，根据温度传感器作为对衰减器进行控制的依据，不过由于各种应用环境变化较大，需要在多种环境下进行测试，获得相关数据后再确定衰减系数。根据相关客户的测试数据，使用该方案，可以实现0~70℃温度增益变化控制在±2dB范围内。

射频功放模块是用于基站设备，需要实时上报相关的运行数据，本应用中单片机可以实时采样告警数据上报网管，在实现增益控制的时候同时对射频功放的电路运行状态进行实时监控，一举两得。根据客户测试需求，为了实现高精度的控制，至少需要单片机集成14位的ADC和12位的DAC。

为此推荐世强代理的SILICON LABS公司的EFM8LB微控制器 (MCU) 。一款运行频率高达 72 MHz 的高性能CPU。具有封装小( 3 × 3 mm) 、功耗低的特点，同时内部集成20 个通道的 14 位 900 ksps 模数转换器 (ADC)、四个 12 位 200 ksps 数模转换器 (DAC)、±3°C 温度传感器和多种高速通信外围设备，工作温度范围为-40~+85℃，最高可以提供29个数字I/O引脚，非常完美的实现该功放模块主控电路设计。

下图是相关的原理图：

图1：基于EFM8LB单片机的射频功放模块增益控制电路

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墨菲 Lv5. 技术专家 2018-01-18

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duanmaxie Lv8. 研究员 2018-01-12

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【经验】C8051单片机Flash失效分析

本文将就 Silicon Labs C8051Fxxx单片机Flash失效的问题进行根因分析以及提出解决办法。

2017-07-27 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

SILICON LABS 8-bit Microcontroller选型表

SILICON LABS 8位MCU选型，MCU Core 8051，频率20MHz~100MHz，Flash存储2kB~120kB，RAM存储0.25kB~8kB。

C8051F39x Small Form Factor

10-bit, 16-ch., 500 ksps

Temp Sensor

10-bit, 2-ch.

VREF

选型表 - SILICON LABS 立即选型

EFM8BB1系列8位微控制器参考手册

描述- 该资料详细介绍了EFM8BB1系列微控制器的特性、功能和应用。EFM8BB1是一款多功能的8位微控制器，具有高效的核心、丰富的模拟和通信外设，适用于空间受限的应用。主要特点包括：25 MHz的C8051核心、多达18个多功能、5 V容错的I/O引脚、12位ADC、两个低电流模拟比较器、集成温度传感器、3通道增强型PWM/PCA、四个16位定时器、UART、SPI和SMBus/I2C。此外，资料还涵盖了系统概述、内存组织、特殊功能寄存器、闪存存储器等功能模块的详细说明。

型号- EFM8BB10F2G-QFN20,EFM8BB10F8I-A-QSOP24,EFM8BB10F2,EFM8BB10F4,EFM8BB10M1069F8GM,EFM8BB10M1069F8GM-AR,EFM8BB10F8,EFM8BB10F8G-A-QSOP24,EFM8BB10F8I-A-QFN20,EFM8BB10F2G-A-QFN20R,EFM8BB10F2G-A-QFN20,EFM8BB10F8G-A-SOIC16,EFM8BB10F8G-A-QFN20,EFM8BB10F8G-A-SOIC16R,EFM8BB10M1069F8GM-A,EFM8BB1,EFM8BB10F4G-A-QFN20R,EFM8BB10F4G-A-QFN20,EFM8BB10F2I-A-QFN20R,EFM8BB10F2G,EFM8BB10F8G-A-QFN20R,EFM8BB10F8G-A-QSOP24R,EFM8BB10F8G-QSOP24,EFM8BB10F2I-A-QFN20,EFM8BB10F8G-QFN20,EFM8BB10F8I-A-QFN20R,EFM8BB10F4G,EFM8BB10F8G

2018年01月11日 - SILICON LABS - 用户指南 - Rev. 0.2 代理服务技术支持采购服务

8位单片机EFM8的烧录器有哪些？

8位单片机EFM8系列采用C2调试接口，常见的烧录器有：1，官方的EFM8 STK、USB Debug Adapter、ToolStick。2，第三方的U-EC2/6、WizPro200EFM(支持EFM8和EFM32)等。

2016-10-25 - 技术问答

【经验】PCB布线技巧：8位单片机端口Crossbar功能的使用及配置

如果单片机自带Crossbar功能，只要软件配置调整一下各端口功能，PCB布线就会畅通。

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C8051F系列单片机的IO口与传统8051单片机相比有什么区别？

①C8051F系列单片机的IO口全部为三态双向口（而传统8051单片机P1、P2、P3口为准双向口），内部有弱上拉可禁止（传统8051单片机固有），可配置为开漏输出和推挽输出（传统8051单片机只有开漏输出）。 ②片内数字资源要通过数据交叉开关（crossbar）按一定的优先级配置到IO引脚（传统8051单片机不具备这一功能）。IO口的配置更加灵活。

2017-10-10 - 技术问答

单片机EFM8的烧录工具是什么？

Silicon Labs的EFM8MCU的内核还是C8051，通过C2CLK和C2D两根线调试和下载程序，EFM8 Starter Kit支持调试和下载目标板，也可以选择Silicon Labs的USB DEBUG ADAPTER。

2016-10-25 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

使用J-link调试工具调试EFM8系列8bit单片机时，Jlink和EFM8单片机之间需要连接哪些接口线？

在使用JLink调试工具调试EFM8系列单片机时，使用到的调试接口是C2接口，正确的连线如下：1、JLink的pin1引脚VTARGET连接到目标板的VDD；2、JLink的pin2引脚C2D连接到目标板的C2D引脚；3、JLink的pin4引脚C2CK连接到目标板的C2CK;4、JLink的GND引脚连接到目标板的GND；5、目标板在调试的时候，VDD引脚需要上电。

2016-10-25 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

单片机ADC的单端输入与差分输入的区别?

在单端方式工作时；ADC转换的是单输入引脚对地的电压值；在增益为1时，测量的值就是输入的电压值；范围是0V到VREF；当增益增加时，输入的范围要相应的减小；在差分方式工作时；ADC转换的是AIN+与AIN-两个引脚的差值；在增益为1时，测量的值等于(AIN+)-(AIN-)，范围是-VREF到+VREF；当增益增加时，输入的范围要相应的减小。注意：在差分方式时所提的负压是指AIN-引脚的电压大于AIN+引脚的电压，实际输入到两个引脚的电压对地都必需是正的；例如:如果AIN+引脚输入的电压为0V， AIN-引脚的输入电压为1/2VREF时，差分的输入电压为(0V-1/2VREF) = -1/2VREF。

2017-10-10 - 技术问答

32位单片机EFM32ZG222使用timer输出PWM时，UP模式下，如何调节PWM的频率及占空比？

32位单片机EFM32ZG222的timer在UP模式下输出PWM，其频率由TIMERn_TOP寄存器决定，可以设置TIMERn_TOP寄存器调节频率，同样TIMERn_CCx_CCVB寄存器可设置占空比，但要注意，TIMERn_CCx_CCVB的值必须比TIMERn_TOP小，才能产生有效PWM。

2016-10-25 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

32bit低功耗EFM32G840F128 单片机GPIO的上下拉电阻功能相对于其它单片机有什么特色？

相对于其它单片机，EFM32的上下拉电阻功能更利于低功耗。如开源模式下，当输出高电平时会自动断开该连接以降低功耗；开漏模式下，当输出低电平时，上拉电阻会自动断开以降低功耗。

2017-05-05 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

8位单片机EFM8BB21F16中比较器参数表中的磁滞和偏移怎么理解？

8位单片机EFM8BB21F16 中比较器的磁滞是V_+在V_-附近时不会马上反转，会滞后一定的电压，磁滞的电压会导致比较器输出反转滞后，如果输入电压比较接近时有干扰可以避免比较器输出频繁反转。比较器的偏移是指在V_+/V_-很接近时，比较器的输出电平跳转需要一定的上升/下降时间。

2017-10-10 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

EFM8系列8bit单片机，仿真调试和代码下载接口是什么？

EFM8系列8bit单片机仿真调试和代码下载的接口是C2接口，这个和其他C8051F系列单片机是一样的。仿真调试需要连接至少4条线：VDD、GND、C2D、C2CK。另外，EFM8出厂预置了一个UART bootloader，可以使用UART来下载代码，如果不需要使用UART bootloader功能，这部分代码也可擦除的。

2016-10-25 - 技术问答代理服务技术支持采购服务