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        寬帶大動(dòng)態(tài)AGC電路設(shè)計(jì)

        2012-09-26 02:27:12賀欣
        電子設(shè)計(jì)工程 2012年8期
        關(guān)鍵詞:檢波器環(huán)路對(duì)數(shù)

        賀欣

        (中國空空導(dǎo)彈研究院 河南 洛陽 471009)

        自動(dòng)增益控制電路廣泛應(yīng)用于接收機(jī)中,這是由于下列原因造成的:接收機(jī)距輻射源的距離可以有很大的變化;電波在空間傳播有明顯的衰落現(xiàn)象;以及其他一些干擾因素,使得作用在接收機(jī)輸入端的信號(hào)強(qiáng)度有很大變化和起伏[1-2]。但是,接收機(jī)的終端設(shè)備一般只能處理幅度變化不大的信號(hào),信號(hào)過強(qiáng)過弱或忽大忽小都會(huì)使終端設(shè)備失效。因此,接收機(jī)中非常強(qiáng)調(diào)自動(dòng)增益控制,來保證接收機(jī)輸出信號(hào)幅度的平穩(wěn)性。文中以ADL5330作為可變?cè)鲆娣糯笃骼肁D8318作為外部檢波器起控ADL5330的方式,完成了動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到60 dB的AGC電路。

        1 技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方案

        本項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為:輸入射頻功率:-56~4 dBm;輸入射頻頻率:1 500±500 MHz;輸出功率:-4 dBm。

        AGC電路可分為用電控衰減器以及其他模擬電路來完成的模擬式和用數(shù)控衰減器來完成對(duì)電路增益控制的數(shù)字式。峰值型AGC電路、選通型AGC、時(shí)間-增益控制(STC)均屬于模擬式AGC[3]。綜合考慮幾種AGC電路的性能優(yōu)缺點(diǎn),雖然峰值型AGC電路在早期的接收機(jī)中溫度性能較差,溫度易變化,控制曲線易發(fā)生漂移,但其電路簡(jiǎn)潔,是閉環(huán)的AGC,無需外部信號(hào)配合使用,如數(shù)字AGC方式需要由信號(hào)處理機(jī)送AGC控制信號(hào)。近年來,隨著技術(shù)和工藝手段的飛速發(fā)展,高精確度和溫度穩(wěn)定性較好的對(duì)數(shù)檢波器大量涌現(xiàn)以及可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA的出現(xiàn),制約AGC溫度性能的因素得到解決,使得該方式電路得到廣泛應(yīng)用[4]。

        2 AGC電路原理分析

        AGC電路主要由控制電路和被控電路兩部分組成。控制電路就是AGC直流電壓的產(chǎn)生部分,被控電路的功能是按照控制電路所產(chǎn)生的變化著的控制電壓來改變接收機(jī)的增益。

        圖1 自動(dòng)增益控制環(huán)路Fig.1 Automatic gain control loop

        自動(dòng)增益控制環(huán)路中通常包含的模塊有可變?cè)鲆娣糯笃?、幅度檢測(cè)器、對(duì)數(shù)放大器、環(huán)路濾波器。如圖1所示,其中Ain和Aout分別是輸入輸出信號(hào)的幅度,G(VC)是受電壓VC控制的可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆妗t有,

        將輸入輸出轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)形式,

        其中KV1是跟Ain和Aout單位相同的常數(shù)。

        利用(2)式可以得到圖1在對(duì)數(shù)域?qū)?yīng)的模型,如圖2所示。虛線框內(nèi)表示的是對(duì)數(shù)域內(nèi)的運(yùn)算。X(t)是輸入信號(hào),Y(t)是輸出信號(hào)。

        圖2 自動(dòng)增益控制環(huán)路對(duì)數(shù)域模型Fig.2 Automatic gain control loop logarithm domain model

        環(huán)路濾波器傳輸函數(shù)為:

        圖 2中 y(t)可以表示成:

        增益控制電壓為:

        對(duì)式(4)兩邊求導(dǎo)代入式(5)得:

        如果對(duì)等式(6)進(jìn)行一些限制,它可以成為一個(gè)線性方程,它所描述的系統(tǒng)即為線性系統(tǒng)。如果等號(hào)右邊第2項(xiàng)的系數(shù)為常數(shù),可以使得等式(6)成為線性方程,因此令:

        上式代入式(6)后整理為:

        時(shí)間常數(shù)為:

        對(duì)式(8)進(jìn)行拉普拉斯變換可以得到自動(dòng)增益控制環(huán)路的頻域特性:

        式(10)所描述的系統(tǒng)具有高通特性。下面推導(dǎo)系統(tǒng)的直流傳輸特性,假設(shè)輸入信號(hào)為x(t)=a,輸出信號(hào)的頻譜為:

        利用中值定理可以得到最終的輸出信號(hào)為:

        由式(12)可知,最終輸出信號(hào)為Vref/KV2,且與輸入信號(hào)無關(guān),即輸出信號(hào)可以恒定于某一固定值。也可以將系統(tǒng)的直流傳輸特性理解為,輸入信號(hào)有任意的直流變化,輸出信號(hào)的直流變化為零。之所以直流輸出不隨輸入變化,是因?yàn)橄到y(tǒng)的環(huán)路直流增益為無窮大,如果環(huán)路濾波器直流增益不是無窮大,直流輸出也會(huì)隨著直流輸入改變略有變化。根據(jù)式(12)可以得到最終輸出電壓的幅度為:

        自動(dòng)增益控制環(huán)路傳輸函數(shù)的頻譜如圖3所示,函數(shù)具有高通特性。環(huán)路濾波器帶寬為零,故傳輸函數(shù)從零開始增大,如果環(huán)路濾波器帶寬為B,則傳輸函數(shù)會(huì)從頻率B處開始增大。圖4是自動(dòng)增益控制環(huán)路直流傳輸特性。當(dāng)輸入信號(hào)幅度很小時(shí),可變?cè)鲆娣糯笃饕恢北3肿畲笤鲆?,輸出到達(dá)目標(biāo)功率后環(huán)路開始工作,此時(shí)理想環(huán)路的輸出幅度應(yīng)該恒定不變,實(shí)際電路輸出幅度會(huì)略有增大,當(dāng)可變?cè)鲆娣糯笃鞯竭_(dá)最小增益后,環(huán)路停止工作,輸出幅度隨輸入幅度增大而增大[5-7]。

        圖3 自動(dòng)增益控制環(huán)路傳輸函數(shù)頻譜Fig.3 Automatic gain control loop transfer function spectrum

        圖4 自動(dòng)增益控制環(huán)路直流傳輸特性Fig.4 Automatic gain control loop for DC transmission characteristics

        3 AGC電路設(shè)計(jì)

        利用一個(gè) VGA(ADL5330)和一個(gè)對(duì)數(shù)檢波器(AD8318)提供閉環(huán)自動(dòng)功率控制。由于AD8318具有較高的溫度穩(wěn)定性,而且AD8318 RF檢波器可確保ADL5330 VGA的輸出端具有同樣水平的溫度穩(wěn)定性,因此該電路在整個(gè)溫度范圍都能保持穩(wěn)定。該電路還增加了對(duì)數(shù)放大器檢波器,用來將ADL5330從開環(huán)可變?cè)鲆娣糯笃鬓D(zhuǎn)換為閉環(huán)輸出功率控制電路。AD8318與ADL5330一樣,具有線性dB傳遞函數(shù),因此Pout對(duì)設(shè)定點(diǎn)傳遞函數(shù)也遵循線性dB特性。

        圖5 ADL5330與AD8318配合在自動(dòng)增益控制環(huán)路中工作Fig.5 ADL5330 work with AD8318 in automatic gain control loop

        圖1顯示在AGC環(huán)路中工作的ADL5330[8]。增加對(duì)數(shù)放大器AD8318后,該AGC在較寬的輸出功率控制范圍具有更高的溫度穩(wěn)定性。 AD8318是一款1 MHz至8 GHz精密解調(diào)對(duì)數(shù)放大器,提供較大的檢波范圍(60 dB),溫度穩(wěn)定性為±0.5 dB。ADL5330的增益控制引腳受AD8318的輸出引腳控制。電壓VOUT的范圍為0 V至接近VPOS。為避免過驅(qū)恢復(fù)問題,可以用阻性分壓器按比例縮小AD8318的輸出電壓,以便與ADL5330的0~1.4 V增益控制范圍接口。

        ADL5330 VGA要在AGC環(huán)路中工作,必須將輸出RF的樣本反饋至檢波器(通常利用一個(gè)定向耦合器并增加衰減處理)。DAC將設(shè)定點(diǎn)電壓施加于檢波器的VSET輸入,同時(shí)將VOUT與ADL5330的GAIN引腳相連[9]。根據(jù)檢波器的VOUT與RF輸入信號(hào)之間明確的線性dB關(guān)系,檢波器調(diào)節(jié)GAIN引腳的電壓(檢波器的VOUT引腳為誤差放大器輸出),直到RF輸入的電平與所施加的設(shè)定點(diǎn)電壓相對(duì)應(yīng)。GAIN建立至某一值,使得檢波器的輸入信號(hào)電平與設(shè)定點(diǎn)電壓之間達(dá)到適當(dāng)平衡。

        利用一個(gè)23 dB的耦合器/衰減器,可以讓所需的VGA最大輸出功率與AD8318線性工作范圍的上限 (900 MHz時(shí)約為-5 dBm)相匹配[10]。

        檢波器的誤差放大器利用以地為參考的電容引腳CFLT對(duì)誤差信號(hào)(電流形式)進(jìn)行積分。必須將一個(gè)電容與CFLT相連,用來設(shè)置環(huán)路帶寬,并確保環(huán)路穩(wěn)定性。

        AGC環(huán)路能夠控制接近ADL5330完整60 dB增益控制范圍的信號(hào)。在通常極為重要的最高功率范圍內(nèi),其溫度性能最精確。在輸出功率的最高40 dB范圍內(nèi),整個(gè)溫度范圍的線性一致性誤差在±0.5 dB范圍內(nèi)。 對(duì)數(shù)放大器所帶來的寬帶噪聲可忽略不計(jì)。 為使AGC環(huán)路保持均衡,AD8318必須跟蹤ADL5330輸出信號(hào)的包絡(luò),并向ADL5330的增益控制輸入提供必要的電平。圖6所示為圖5中AGC環(huán)路的示波器屏幕截圖。將采用50%AM調(diào)制的100 MHz正弦波施加于ADL5330。ADL5330的輸出信號(hào)為恒定的包絡(luò)正弦波,其振幅與AD8318的設(shè)定點(diǎn)電壓1.5 V相對(duì)應(yīng)。圖中還顯示了AD8318對(duì)不斷變化的輸入包絡(luò)的增益控制響應(yīng)。

        圖6 顯示AM調(diào)制輸入信號(hào)的示波器屏幕截圖Fig.6 Oscilloscope screen shots of AM modulated input signal

        圖7顯示AGC RF輸出對(duì)VSET脈沖的響應(yīng)。當(dāng)VSET降至1 V時(shí),AGC環(huán)路以RF突發(fā)脈沖予以響應(yīng)。響應(yīng)時(shí)間和信號(hào)積分量由AD8318 CFLT引腳上的電容控制,這與積分放大器周圍的反饋電容類似。電容增加將導(dǎo)致響應(yīng)速度變慢。

        圖7 顯示ADL5330輸出的示波器屏幕截圖Fig.7 Oscilloscope screen shots of ADL5330 output

        4 結(jié)束語

        文中采用新型VGA芯片和對(duì)數(shù)放大器設(shè)計(jì)并開發(fā)了寬帶大動(dòng)態(tài)AGC電路模塊。在電路設(shè)計(jì)過程中,采用了一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù),克服了設(shè)計(jì)過程中的一系列技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)測(cè)試,該電路能很好地滿足AGC電路的工作帶寬、動(dòng)態(tài)范圍、線性度等性能參數(shù)要求。

        [1]袁孝康.自動(dòng)增益控制與對(duì)數(shù)放大器[M].北京:國防工業(yè)出版社,1987.

        [2]曹鵬,陳寧,齊偉,等.大動(dòng)態(tài)寬帶數(shù)字中頻接收機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2004,24(4):353-356.

        CAO Peng,CHEN Ning,QI Wei,et al.Optimal design of dynamic broadband digital intermediate frequency receiver[J].Journal of Beijing Institute of Technology,2004,24(4):353-356.

        [3]侯麗娟,李建玲.幾種AGC電路在雷達(dá)中的應(yīng)用[J].火控雷達(dá)技術(shù),2002,31(3):18-22.

        HOU Li-juan,LI Jian-ling.Several AGC circuit application in radar[J].Fire Control Radar Technology,2002,31(3):18-22.

        [4]弋穩(wěn).雷達(dá)接收機(jī)技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.

        [5]宮志超,唐長文.射頻接收機(jī)中自動(dòng)增益控制及功率檢測(cè)器設(shè)計(jì)[D].上海:復(fù)旦大學(xué),2009.

        [6]劉曉明,劉曉偉,仲元紅.中頻寬帶接收機(jī)AGC電路的研究[J].現(xiàn)代雷達(dá),2007,29(7):89-92.

        LIU Xiao-ming,LIU Xiao-wei,ZHONG Yuan-hong.The research of if broadband receiver AGC circuit[J].Modern Radar,2007,29(7):89-92.

        [7]李悅麗,薛國義.雷達(dá)數(shù)字AGC技術(shù)的工程實(shí)現(xiàn)[J].電子工程師,2009,30(12):15-17.

        LI Yue-li.XUE Guo-yi.The engineering realization of radar digital AGC technology[J].Electronic Engineer,2009,30(12):15-17.

        [8]唐萬軍.高性能VGA芯片AD7367原理及應(yīng)用[J].電子設(shè)計(jì)工程,2008(4):54-56.

        TANG Wan-jun.Chip principle and application of high performance VGA AD7367[J].Electronic Design Engineering,2008(4):54-56.

        [9]李智群,王志功.射頻集成電路與系統(tǒng)[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

        [10]何希才.常用集成電路應(yīng)用實(shí)例[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.

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