宽带可控增益放大器的设计

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1、宽带可控增益放大器的设计谈雪梅俞亚珍TanXuemeiYuYazhen(常州轻工职业技术学院，江苏常州213164)(ChangzhouInstituteofLightIndustryTechnology，JiangsuChangzhou213164)摘要：设计了一种基于模拟器件运算放大器实现的宽带可控增益放大器，该装置的信号放大由两片可控增益运算放大器VCA822完成。放大器工作频带宽，最宽可至130MHZ以上，实现宽带放大；放大器噪声小，动态范围宽，采用MGC和AGC电路实现增益的手动控制和自动控制，手动增益调节范围大于80d

2、B，自动增益控制大于40dB。若为小信号状态，则控制调节范围更宽。放大器输入输出阻抗均为50n，可方便和前后级电路匹配。关键词：VCA822；可控增益；宽带放大器；MGC；AGC中图分类号：TN722．3文献标识码：B文章编号：1671—4792一(2009)3—0195—03Abstra~：Basedonanalogdevicesoperationalamplifier。achievethewidebandgain—controlledamplifi—er．ItisThesignalamp1ificationiscomplete

3、dbythetwoop-ampgainVCA822，andbandwidthismorethan130MHZ．1ownoise，widedynamicrange．TheuseofMGC(manualgaincontro1)andAGC(automaticgaincontro1)circuit．andmanualgainrangearegreaterthan80dB，automaticgaincontrolisgreaterthan40dB．Ifthesignalforthesmallstate，thecontrolrangeisw

4、ider．Theinputandoutputimpedanceis50【】，andcaneasi-lymatchesthecircuitbeforeandafter．Keywords：VCA822；Gain-controlled：BroadbandAmplifier；MGC；AGC0引言信号信号在通信和电子设备中，常采用放大器实现信号的放大，要求其线性好，具有足够的增益来抑制后级电路的噪声对系统的影响，并且增益最好可调【l】。当输入信号大范围变化时。能自动控制增益，输出稳定的信号。另外为了达到功率最大传输，输入、输出阻抗应该分别与

5、信号源、负载阻抗匹配。综合考虑以上几个方面，文中提出了实现方案、具体电路，用最少的器件、最简的电路来实现功能，最后给出测试结果。1系统电路1．1系统组成图一系统组成框图宽带可控增益放大器系统组成如图一所示，主要包括高4odB(100v／v)的范围内设置最大增益。通过对外部提供频信号放大、AGC电压放大、检波、MGC电压、电源电路等。的增益电压进行动态调整，增益调节范围远大于40dB，放1．2高频信号放大电路大倍数和控制电压间呈线性关系。两级放大器增益调节范围高频信号放大电路主要由VCA822组成，电路如图二所可大于80dB，增益准

6、确度高。输出电流达土160mA，输入噪声示。VCA822脚的大信号工作带宽有137MttZ，压摆率低，能够满足设计需求。17oov／S，其独特架构能够提供高度灵活的带宽、增益与模为达到器件最佳工作性能，电源采用土5V双电源供电。拟输入电压组合，利用外置电阻器可在0dB(1V／v)至双电源分别加2．2uF电解电容滤波，在土5V间加0．1uF电～容滤波。为满足总放大增益大于40dB要求，单级放大倍数利用二极管、电阻、电容构成检波电路。放大输出信号直Avmax选择大于10；在1．33KQ一845L'l范围，选择合适的电接加到检波电路，通

7、过对电容充电、电阻放电，得到输出直流阻RF；根据Avmax=2RF／RG，选择RG，对应范围为1．33K一电压。在输入信号幅度比较大时，输入电压峰一峰值和输出16．9L'l。图二中，R4对应为RG，R7对应为RF，调节增益电压电压之间成线性关系，可对整个频段信号进行检波。检波效。率较高，输出电压平坦，一致性较好。但必须保证放大输出信由于该器件IRGmax=2．6mA，VINmax(vp_p)=2XRGx号大。谐波成份小，无自激等，不然会影响检波准确性。IRGmax，因而RG决定了该器件的输入信号的动态范围。这和放大倍数是一对矛盾，

8、必须根据实际要求选择合适的RG、RF。I_cl中图三检波电路1．4AGC电压放大电路选用0PA2335m]运算放大器件实现AC-C电压放大，其随着时间和温度的变化，在失调漂移和增益方面的稳定性好。图二高频信号放大电路选用两片0PA2335实现AC,