Prüfung von Consumer-HF - beam - Elektronik & Verlag

Bild 11: Spektrum des AD9788 (Fsample = 122.88,
Fundamental = 15 MHz)
Eine weitere Schwäche liegt bei
der LO-Kopplung. Der analoge
Quadraturmodulator hat Offsetstörungen,
welche die Kopplung
des LO-Ports mit den Signaleingängen
beeinträchtigen können.
Das kann sich in erheblichen
spektralen Verwischungen im
Zusammenhang mit der Frequenz
des Quadraturmodulator-
LOs niederschlagen.
Schließlich sind Phasenfehler
möglich (Phase Mismatch).
Denn das Polyphase-Filter am
Quadraturmodulator arbeitet
nicht perfekt über die gesamte
Nennbandbreite. Wie Gain-Mismatch
führt das besonders zu
einer weniger guten Ausblendung
negativer Frequenzanteile.
Der AD9788 ist nun in der
Lage, all diese typischen Verfälschungen
bei der analogen Verarbeitung
zu kompensieren. Dass
die Fehler temperaturabhängig
sind, wird mit einem extra
Schema berücksichtigt, sodass
im Endeffekt wieder optimale
Single-Sideband-Performance
erreichbar ist.
Verstärkungs-
anpassung und
Phasenkompensation
Verstärkungsanpassung und
Phasenkompensation beeinträchtigen
die Wirkung der
Image-Unterdrückung. Unter
bestimmten Voraussetzungen
Bild 12. Der AD9788 erlaubt Achtfach-Interpolation
können diese Einflüsse die
gesamte Leistungsfähigkeit der
Unterdrückung dominieren.
Der Anwender sollte daher eine
der im Folgenden vorgestellten
Techniken zur Optimierung
dieser Baustufe vorsehen. Erst
wenn der dominante störende
Einfluss neutralisiert ist, dann
sollten die anderen Kompensationstechniken
bemüht werden.
Einfach gesagt, wenn man
herausgefunden hat, dass Phasen-Fehlanpassung
die hauptsächliche
Störung ist, dann muss
man die Phasenkompensations-
Möglichkeit des AD9788 nutzen.
Wenn es damit gelungen ist, die
unerwünschten Frequenzanteile
weitgehend zu minimieren, dann
sollte der Anwender sich der
Gain-Mismatch-Kompensation
zuwenden, um die Unterdrückung
zu optimieren. Wenn er
aber festgestellt hat, dass Verstärkungsfehlanpassunghauptsächlich
die Image-Unterdrückung
beeinträchtigt, dann sollte
er seine Optimierungsprozedur
auch mit der Verstärkungs-Kompensatio
beginnen, gefolgt von
der Phasen-Kompensation.
Die LO-Kopplungs-Kompensation
ist unabhängig von Verstärkungs-
oder Phasenkompensation;
sie arbeitet komplett
separat.
Optimierung der
Gesamtverstärkung
Die Verstärkungsanpassung wird
durch Justage der Werte in den
DAC Gain-Registern bestimmt.
Für den I DAC befinden sich
diese Werte im I DAC Control
Register 0x05. Für den Q DAC
liegen sie im Q DAC Control
Register 0x07. Es handelt sich
um 10-Bit-Worte.
Zur Optimierung lässt man den
Wert in einem der Register um
ein LSB ansteigen oder absinken.
Dann stellt man fest, ob die
Unterdrückung sich verbessert
oder verschlechtert hat. Wenn
die kleinste Amplitude des negativen
Frequenz-Images auftritt,
stoppt man die Prozedur und
versucht das Gleiche im anderen
DAC Control Register. Wenn
dies erfolgreich abgeschlossen
ist, lässt sich die Image Rejec-
Applikationen
tion auf diese Weise nicht mehr
verbessern.
Optimierung der Phasenkompensation
Die Phasenkompensation kann
ebenfalls in zwei möglichen
Richtungen abweichen. Die
Größe der Phasenkompensation
ist in einem 10-Bit Phase Correction
Word im Phase Control
Register 0x0B festgelegt. Der
Default-Wert dieses Registers
ist 0. Zur Verbesserung der Phasenkompensation
erhöht oder
erniedrigt man auch hier versuchsweise
in 1-LSB-Schritten.
Jedes Mal wird dann überprüft,
ob die negative Frequenz steigt
oder fällt. Ein Wert von 1023
dezimal des Phase Correction
Words ist gleichbedeutend mit
-1. Es ist auch möglich, von
1023 ausgehend um ein LSB
usw. zu erniedrigen, um zum
Ziel zu gelangen.
Kompensation der
L-O-Kopplung
Die Kompensation des LO-
Signals im Modulationssignal
infolge mangelnder Unterdrückung
bei der Modulation oder
durch Übersprechen (beide
Effekte werden gemeinsam als
Feedthrough bezeichnet) ist die
anspruchsvollste Aufgabe. Dies
hängt mit der Struktur der Offset-
Hilfs-DACs zusammen. Diese
bieten einen Stromausgang. Um
die LO-Feedthrough-Kompensation
in der Schaltung zu realisieren,
muss jeder dieser vier
Ausgänge von den Hilfs-DACs
über einen 50-Ohm-Widerstand
an Masse und über einen
250-Ohm-Widerstand an einen
der vier Quadraturmodulator-
Signaleingänge gelegt werden.
Dahinter steckt die Absicht, je
einen kleinen Strom in die Knotenpunkte
an den Quadraturmodulator-Eingängen
zu schicken,
sodass sich dort ein leichter
DC-Versatz ergibt. Dies ist in
den Schaltungen des AD9788
Evaluation Boards im AD9788-
Datenblatt dargestellt.
Es gibt vier Signale an den Hilfs-
DACs, zwei an jedem dieser
DACs, p und n genannt. Die
Höhe des Stroms des Hilfs-DAC
hf-praxis 9/2011 39