一种低功耗自动增益放大电路的设计与应用.pdf

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1、文献标识码：A文章编号：1003—0492(2010)07—0089．03中图分类号：TN785．3一种低功耗自动增益放大电路的设计与应用DesignandApplicationofVariableGainAmplifier的信号呢?针对这个问题，本文设计了一种简单低功耗的自动增益电路，该电路能针对不同信号自动改变增益，使得解调输入前■任事男水，宏甘中伟肃兵器酒(1及泉98海人3一洋)，勘毕探业测于试吉仪林器大研学究，。目前从的信号幅度保持在最佳解调幅度以内。】自动增益控制电路的设计与实现目前放大器增

2、益的控制方法主要有两种。一种是改变放大器摘要：本文给出了一种简单且易于实现的低功耗自动增益电路，该设计已本身的参数，使增益发生变化，典型的是采用双栅场效应管，通成功应用于电缆深度控制器接收机中，并能明显的改善通信效果。过改变其中某一栅的直流偏置电压使增益发生变化；另一种是在关键词：低功耗；增益控制放大器级间插入可变衰减器，控制衰减量，使增益发生变化，典型的是各种集成的可变增益放大器。这两种增益的改变通常都需Abstract：Hepaperdescribesakindofamplifiercircuit

3、thatthegainisvariable．配合A／D采样，单片机处理后输出控制电压来改变增益，实现起Andthecircuitissimpleandeasytorealize．Thedesignhasalreadybeenappliedinthereceiverofthecommunicationsystemincabledepthcontroller,来较为繁琐，且电缆深度控制器使用电池供电，以上两种可控增andcanobviouslyimprovecOrrespOndenceefect益电路功耗

4、过大，不适合于电缆深度控制器使用。因此本文设计Keywords：Lowpower；variable—gain出一种简单而又易于实现的低功耗自动增益控制电路，该电路只需通用的运算放大器、比较器和多路模拟开关组合即可实现。电路原理框图如图1所示。2010年07,EJ：FIJ自动，匕博览89电缆深度控制器接收机接收到控制器的指令信号后，经过低通滤波器滤除高频成分噪声信号，信号经两级放大后，由绝对值检波电路检波，经RC滤波后得到信号的有效值，该有效值与比较器的参考电压进行比较后输出电平，通过比较器输出的电平数

5、字组合，控制多路模拟开关的不同开关导通，从而改变二级放大器的输入电阻发生变化来改变放大器的增益。本设计具体应用于电缆深度控制器图2绝对值电路原理图调制解调板的前置放大电路中，可变增益分别为G=1，2，4，8，16，各模块设计电路如图2至图4所示。反馈信号经绝对值检波电路检波输出后，经Rc滤波输出信号的有效值。有效值与4路比较器的参考值REF=1．2V、0．6V、0．3V、0．15V作比较，当Viarms>1．2V时，4路比较器输出为lll1，此时选通16路模拟开关ADG426的s16，此时放大器实现了

6、跟随器的作用，VoUt=Vin。当图3比较器电路原理图O．6V

7、426的sl，增益G=16。比较器的参考电压可以根据实际的需求作出相应调整，使放大输出信号幅度保持在最佳解调范围内。2应用结果本文所给出的电路设计是在先期产品试验暴露的问题上提出的改进方案，在未采用自动增益控制电路时，电缆深度控制器接收机只是做了固定增益图4增益选择开关电路原理图9o自动化．博笕2010年O7月刊放大，考虑到信号需逐级放大，单级放大增益不能过大，否则会<<<<<<<<<<<<上接85页发生信号畸变。接收机信号放大增益分别为一级增益Gl=5，二级增益G2=4，三级增益G3=5，总的增益为

8、1o0。前期接收机试验发现，由于电缆深度控制器在不同距离的节点接收到的下发指令信号的衰减不一样，最前端的信号最强，信号可达到1V左右，最尾端的信号强度最弱，信号可接近2．5mV左右，因此经过固定增益放大后，信号在0．25V～10V(放大器采用±5V供电满幅值输出信号畸变)，经过限幅处理后，进入解调单元的信号在0．25V～1V左右，其信号强度差异较大。对于解调单元芯片，其最佳解调的信号在0．5v-1V之间，对于这种信号强度跳跃大的，解调脉冲宽度容易出现较大