用于接收信号强度指示RSSI与功率放大器控制的对数放大器芯片

2025-09-17 14:28

对数放大器芯片的核心工作原理基于双极性三极管（BJT）的基-射极电压与集电极电流的对数关系，通过跨导线性电路实现信号的对数转换。

核心原理：对数放大器利用双极性三极管（BJT）的指数特性：集电极电流（I_C）与基-射极电压（V_{BE}）呈指数关系（I_C = I_S cdot e^{frac{V_{BE}}{V_T}}），其中热电压V_T约26mV，反向饱和电流I_S与温度密切相关。通过反相放大器配置将V_{BE}反转为输出电压（V_{OUT} = -V_{BE}），从而得到输出电压与输入电压对数成正比的关系。

温度补偿与稳定性：实际电路中，温度会影响I_S和V_T的准确性。跨导线性对数放大器通过匹配三极管修正温度变化，确保对数斜率和截距的稳定性。

工采电子代理的MS2351M是一款对数放大器芯片，主要用于接收信号强度指示RSSI与功率放大器控制，工作频率范围是100M~2500MHz，典型动态范围45dB。各种手持设备和其它无线设备都可使用该芯片。相对于使用离散的二极管检波器，MS2351M可以提供更宽的动态范围更高的精度。特别地，在-40℃~85℃温度范围内表现出良好的温度稳定性。

MS2351M本质上是电压响应器件，典型的输入信号范围均方根值1.25mV~224mV，或-58dBV~-13dBV，这与负载为50Ω时-45dBm~0dBm等效。

为方便应用，内部使用AC耦合。MS2351M提供两种电压输出。第一种从引脚V_UP输出，随着输入信号从-45dBm增大到0dBm，该引脚输出从0到1.2V，这时的输出可工作在测量模式。第二种从引脚V_DN输出，它是V_UP电压的反相，且有2倍的增益。假设供电电压大于3.3V，那么随着输入信号由较小到较大，V_DN输出从2.25V降到接近于地电位。该输出可以使芯片工作在控制模式。这种应用需外部给VSET引脚一个电压，然后V_DN就可以控制VGA或功率放大器。

内部框图：