AD7293集成ADC、DAC、温度和电流传感器的12位功率放大器电流控制器技术手册

概述

AD7293是一款PA漏极电流控制器，集电流、电压和温度监控与控制通用功能于一体，采用SPI兼容型接口，集成在单芯片解决方案中。

该器件具有一个4通道、12位逐次逼近型寄存器(SAR) ADC、八个12位DAC（四个双极性DAC和四个单极性DAC，其输出范围可在外部引脚控制下配置为关断）、一个±1.25°C精度的内部温度传感器和八个通用输入/输出(GPIO)引脚。

该器件还包括用于报警功能的限值寄存器，以及四个高端电流检测放大器来测量外部分流电阻的电流。这些放大器可设置作为四个独立的闭环漏极电流控制器的一部分进行工作。

DAC和ADC均通过高精度2.5 V内部基准电压驱动。12位ADC可监控内部温度传感器并进行数字转换，而外部二极管温度传感器提供两个输入。

请注意，在整篇数据手册中，多功能引脚（如GPIO4/ALERT1）由整个引脚名称或引脚的单个功能表示；例如ALERT1即表示仅与此功能相关。
数据表：*附件：AD7293集成ADC、DAC、温度和电流传感器的12位功率放大器电流控制器技术手册.pdf

产品聚焦

1. 四个独立的闭环漏极电流控制器。
2. 内置监控、时序和报警功能。
3. 与耗尽型和增强型功率放大器兼容。

应用

• GaN和GaAs功率放大器监控和控制
• 基站功率放大器
• 通用系统监控和控制

特性

• 4个闭环功率放大器(PA)漏极电流控制器
• 内置PA保护、时序和报警功能
• 与耗尽型和增强型功率放大器兼容
• 高度集成
  • 4个非专用12位模数转换器(ADC)输入
    • 积分非线性(INL)：±0.5 LSB
  • 8个12位电压数模转换器(DAC)
    • 建立时间：1.3 μs（最大值）
  • 4个高端电流检测放大器，增益误差：±0.1%
  • 2个外部温度传感器输入，精度：±1.1°C
  • 内部温度传感器，精度：±1.25°C
  • 2.5 V片内基准电压源
• 灵活的监控和控制范围
  • ADC输入范围：0 V至1.25 V、0 V至2.5 V和0 V至5 V
  • 双极性DAC范围：0 V至+5 V、-4 V至+1 V和-5 V至0 V
  • 双极性DAC复位和相对于VCLAMPx~的箝位电压
  • 单极性DAC范围：0 V至5 V、2.5 V至7.5 V和5 V至10 V
  • 电流检测增益：6.25、12.5、25、50、100等
  • 可调闭环设定点斜坡时间
• 高端电压电流检测
  • 4个电流检测输入
    • 4 V至AVSS~ + 60 V，±200 mV输入范围
• 小型封装和灵活接口
  • 串行端口接口(SPI)，VDRIVE~支持1.8 V、3 V和5 V接口
  • 56引脚LFCSP
• 温度范围：-40°C至+125°C

简化功能框图

功能框图

时序图

引脚配置和功能描述

典型性能特征

AD7293在信号链中用于实现增强型或耗尽型功率放大器的最佳偏置调节。影响偏置条件的主要因素是温度、电源电压、栅极电压漂移和一般工艺参数。功率放大器配置的整体性能取决于效率、增益和线性度的内在权衡。AD7293的高度集成和智能特性允许使用单芯片动态控制漏极偏置电流，以保持恒定的过温值和时间，从而显著改善功率放大器的整体性能。该器件集成了八个分立元件的功能，与分立解决方案相比节省了大量电路板空间。
图59所示电路是AD7293的典型功率放大器控制应用框图。该器件监控并控制四个末级放大器的整体性能。驱动级的增益控制和相位调整集成在应用中，由AD7293的四个可用非专用输出端执行。高端电流传感器测量各个末级放大器上的电流量，而闭环系统则维持检测电阻上的编程电流。此外，PA_ON为电源切断开关提供可选控制。ALERTx引脚可以配置为当电流读数超过规定限值时触发，并且可以通过ALERTx引脚关闭RF输入信号。报警功能也可以在内部路由，以箝位DAC输出并关闭电源。