可变增益放大器
可变增益放大器vga原理
可变增益放大器vga原理
可变增益放大器（VGA）在无线通信的收/发信机模拟前端中起着至关重要的作用。
其原理是，通过对信号进行放大或衰减，以满足不同的信号处理需求。
VGA通常用于补偿射频模块和中频模块的增益衰减，将输出信号放大到
A/D转换器需要的幅度。
此外，VGA还通过AGC环路改变接收机的增益，调整各级信号动态范围，稳定输出信号功率。
在VGA电路中，有几个重要的性能指标，包括IIP3和THD。
由于VGA的输出信号幅度很大，因此这两个指标尤其重要。
此外，为了实现宽增益范围调节，同时保持不同增益输入功率下恒定的输出建立时间，VGA的增益与控制电压需要成dB线性关系。
VGA增益步长越小越精确，对ADC的要求也越低。
数字控制的VGA电路提供了30 dB的增益控制范围，使用7 b精确控制增益大小，具有较小的面积和功耗。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅专业书籍或文献或咨询专业人士。
AD8370应用指南( 可变增益放大器)
AD8370是美国AD公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器，它具有高IP3和低噪声系数以及优良的失真性能和较宽的带宽，可以广泛应用于差分ADC驱动器、IF采样接收器、射频／中频放大中间级、SAW滤波器接口、单端差动转换器中。
文章介绍了AD8370的基本原理及应用设计方法。
关键词：AD8370；数字控制；可变增益；放大器１ 概述ＡＤ８３７０是美国ＡＤ(ＡＮＡＬＯＧ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮＣ)公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器，它具有高ＩＰ３和低噪声系数。
由于其具有优良的失真性能和较宽的带宽，所以特别适合作为现代接收器设计中的增益控制器件应用。
图１是ＡＤ８３７０的原理框图。
在宽输入动态范围应用中，ＡＤ８３７０可提供两种输入范围，分别对应于高增益模式和低增益模式。
它内部的一个７位衰减器在提供２８ｄＢ的衰减范围时，分辨率高于２ｄＢ，而在２２ｄＢ的衰减范围时，分辨率高于１ｄＢ。
ＡＤ８３７０的输入增益选择范围为１７ｄＢ，可输出低失真的高电平。
ＡＤ８３７０可通过在ＰＷＵＰ引脚上输入合适的逻辑电平来上电或者断电。
当关闭电源时，ＡＤ８３７０的消耗电流小于５ｍＡ，并可提供优良的输入输出隔离。
ＡＤ８３７０采用ＡＤＩ 高速ＸＦＣＢ方法，因而可在宽带情况下提供高频率和低失真特性，其典型静态电流为７８ｍＡ。
ＡＤ８３７０可变增益放大采用的是密集的１６脚ＴＳＳＯＰ封装，工作温度范围为－４０℃～＋８５℃。
其主要特点如下：●差动输入为２００Ω；●差动输出为１００Ω；●噪声系数为７ｄＢ（最大增益时）；●频带宽度可从低频到７００ＭＨｚ（－３ｄＢ）；●具有４０ｄＢ的精确增益范围；●带有串行７位接口；●可通过管脚编程低、高增益，其中低增益范围为－１１～１７ｄＢ，高增益范围为＋６～３４ｄＢ；●输入动态范围很宽；●单电源可低至３Ｖ。
ＡＤ８３７０可应用于差动ＡＤＣ驱动器、ＩＦ采样接收器、射频／中频放大中间级、ＳＡＷ滤波器接口以及单端差动转换等领域。
ad603手册
ad603手册1. 简介AD603是ADI（Analog Devices Inc.）推出的一款低噪声，宽带可变增益放大器。
该芯片内部集成了一个控制电压输入端，可通过调节该输入电压实现增益的控制。
本手册将为您介绍AD603的主要特性，电路连接，使用方法和一些应用示例。
2. 主要特性2.1 低噪声：AD603采用了高性能放大器核心，能够在低噪声环境下提供出色的信号放大效果。
2.2 宽带性能：该芯片的带宽范围从DC到40MHz，可以满足多种应用场景的需求。
2.3 可变增益：AD603的增益范围为-14dB到20dB，通过控制电压输入端的电压，可以轻松地调节增益。
2.4 供电电压范围：AD603可以在单电源供电下工作，供电电压范围为5V到15V，非常适合嵌入式系统等低功耗应用。
2.5 稳定性：该芯片具有良好的温度稳定性和电源稳定性，保证了信号放大的一致性和可靠性。
3. 电路连接AD603的电路连接非常简单，下面是一种常见的连接方式：3.1 高频输入端（INHI和INLO）：将要放大的信号输入到INHI和INLO引脚，可以通过串联电容和电阻来完成信号的直流分离和控制输入阻抗。
3.2 控制电压输入端（VGAIN）：通过改变VGAIN引脚的电压，可以实现对增益的控制，增益和控制电压之间存在线性关系。
3.3 电源端（VD+和VD-）：将正负电源连接到VD+和VD-引脚，供芯片工作所需的电能。
3.4 输出端（OUTHI和OUTLO）：从OUTHI和OUTLO引脚输出放大后的信号，可以通过串联电阻和电容来滤除直流分量和控制输出阻抗。
4. 使用方法AD603的使用方法非常简单，下面是一般的步骤：4.1 电路连接：按照上述的电路连接方式，将AD603与其他电路元件连接好。
4.2 供电：将适当的电源电压接入VD+和VD-引脚，确保芯片正常工作。
4.3 增益控制：通过控制电压输入端（VGAIN）的电压，调节增益到合适的值。
20可变增益放大器的设计
DA转换器构成的可编程增益放大器 除法器型可编程增益放大器
可编程仪表放大器
• PGA205
(有电阻型，引脚型，数字型）
模拟开关的基本原理
模拟开关的结构是将n沟道MOSFET与p沟道MOSFET并联，可使信号在两个方向上同等顺畅地通过，因而 也没有严格的输入端与输出端之分。n沟道与p沟道器件之间承载信号电流的多少由输入与输出电压比决 定。两个MOSFET由内部反相与同相放大器控制下导通或断开。这些放大器根据控制信号是CMOS或是 TTL逻辑、以及模拟电源电压是单或是双电源，对数字输入信号进行所需的电平转换。（CD4066没有电 平转换）。
模拟开关的应用
3、音频信号的失真问题
音频信号对失真的要求都比较高，模 拟开关在切换音频信号时由于导通电 阻随信号变化（即非线性）产生了信 号失真。
模拟开关的应用
4、高频或视频的特殊要求：
RON和寄生电容之间的平衡对视频信号非常重要。RON较大的传统模拟开关需要额外增益级来补偿插 入损耗。同时，低RON开关具有较大寄生电容，减小了带宽，降低视频质量。低RON开关需要输入缓冲器， 以维持带宽，但是这会增加元件数量。L、T型开关适合高频开关，有比较高的隔离度，可以利用单刀双 置。
电阻越小、越平坦越好
模拟开关的基本原理
模拟开关CD4051-53特性
通路电阻与电源电压、输入电压的关系
通路电阻与温度、输入电压的关系
模拟开关CD4051-53参数
模拟开关CD4051-53参数
模拟开关CD4051-53参数
sgm3157工作原理
sgm3157工作原理
SGM3157是一种快速可变增益放大器，它可以在晶体管、集成电路或线性分
立件应用中取代多个技术变量增益放大器。
SGM3157采用可变增益设计，以提供从区域到大小（A-E）范围的强大和可靠的增益补偿。
经过多年的研究，该器件的设计融合了许多卓越的性能，使其能够无缝地完全高效和动态地在多种特定应用中提供动态范围和灵活性。
SGM3157使用一个简单的反馈集成电路（PLC）来控制增益，而不是传统的
技术变量控制器（TCVC）。
PLC可以更精确地控制增益变化，从而避免由于噪声或失真的风险，从而消除有害的干扰影响，从而获得更优质的信号。
此外，PLC
还可以确保增益的一致性，以最大程度地限制由其他噪声或失真的影响造成的影响，最大程度地改善系统的性能。
除了技术变量控制领域外，SGM3157增益放大器还可以用于非线性控制领域。
由于其具有高度可编程的可靠性，它可以用来实现高可靠性的非线性调整，以更具灵活性地处理输入和输出范围，并避免由系统失真、大量计算量和低可靠性造成的问题。
此外，SGM3157还提供了一个非常简单的用户界面，可以通过GUI（图形用
户界面）快速完成增益设置的灵活性，并且可以调整增益的小单位，大大提高其效率和灵活性。
此外，它还可以支持实时监视，这样可以确保增益的稳定性。
总的来说，SGM3157是一种可靠的多功能增益放大器，它可以有效解决噪声
及失真影响的问题，并且可以提供快速和灵活的增益设置和监控功能。
pga可编程增益放大器原理
pga可编程增益放大器原理1.引言1.1 概述可编程增益放大器（Programmable Gain Amplifier，PGA）是一种用于信号处理和调节的电路器件。
它是一种特殊的增益放大器，可以通过改变放大倍数来调整信号的幅度。
在很多应用中，信号的幅度常常需要进行调节，以满足系统对信号灵敏度和动态范围的要求。
传统的解决方法是使用固定增益的放大器，但这种方法在应对不同幅度的信号时存在一定的局限性。
与传统的固定增益放大器不同，PGA具有可编程的增益调节功能。
通过改变输入和输出之间的放大倍数，PGA能够根据实际需求灵活地调整信号的幅度，从而更好地适应不同的应用场景。
可编程增益放大器通常由放大电路和数字控制系统组成。
放大电路负责对信号进行放大处理，而数字控制系统通过用户界面或者计算机接口等方式，向放大电路发送控制信号，以调整放大倍数。
这种数字控制的特性使得PGA更加灵活可靠，并且可以实现更为精确的增益调节。
在实际应用中，PGA广泛用于各种需要信号调节的领域，如通信系统、音频处理、医疗设备等。
它可以用于增强信号弱化后的信号，调节信号的动态范围，提高系统的灵敏度和精度，同时还可以减少噪声和失真的影响。
本文将详细介绍可编程增益放大器的基本原理和工作原理，并对其应用前景进行展望。
通过深入了解PGA的原理和特点，读者能够更好地了解和应用可编程增益放大器，为相关领域的研究和开发提供一定的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织和结构。
通过明确阐述文章的组织框架和各个章节的内容安排，读者可以更好地理解整篇文章的逻辑脉络。
文章结构部分应包括以下内容：首先，介绍整篇文章的目的和意义。
可以说明可编程增益放大器在电子领域的重要性和应用前景，引发读者的兴趣。
然后，明确文章的章节安排。
可以简要介绍每个章节的主要内容和要点，以及各个章节之间的逻辑关系。
接着，说明各个章节的篇幅安排。
AGC工作原理
AGC工作原理引言概述：自动增益控制（AGC）是一种在电子设备中常见的技术，用于调节信号的增益，以保持信号的稳定性。
本文将详细介绍AGC的工作原理，包括其基本原理、应用场景、工作流程、控制方法以及优缺点。
一、基本原理：1.1 反馈机制：AGC通过引入反馈机制来实现信号增益的自动调节。
它通过对输入信号进行采样并与预设的参考信号进行比较，从而确定信号增益的调整方向和幅度。
1.2 可变增益放大器：AGC系统中常使用可变增益放大器来实现信号增益的调节。
可变增益放大器根据反馈信号的大小，自动调整放大器的增益，以保持输出信号在一个合适的范围内。
1.3 控制电路：AGC系统还包括一个控制电路，用于根据反馈信号的变化，调整可变增益放大器的增益。
控制电路通常采用反馈控制算法，根据输入信号的特性和设定的参考信号，计算出合适的增益值。
二、应用场景：2.1 无线通信：在无线通信系统中，AGC广泛应用于接收机中，用于调节接收信号的增益。
它可以自动适应信号强度的变化，保持信号在接收机中的合适水平，从而提高信号的质量和可靠性。
2.2 音频处理：在音频设备中，AGC用于调节音频信号的增益，以保持音频的稳定性。
它可以自动调整音频信号的音量，使得不同的音频源在输出时具有相似的音量水平。
2.3 图像处理：在图像处理领域，AGC可以用于调节图像的亮度和对比度。
它可以根据图像的特性，自动调整图像的亮度和对比度，以提高图像的可视性和质量。
三、工作流程：3.1 采样：AGC系统首先对输入信号进行采样，获取输入信号的幅度信息。
3.2 反馈：采样得到的信号与预设的参考信号进行比较，得到反馈信号。
3.3 调节：根据反馈信号的大小，控制电路计算出合适的增益值，并将其应用于可变增益放大器，实现信号增益的调节。
四、控制方法：4.1 开环控制：AGC系统中的控制电路可以采用开环控制方法。
在开环控制中，控制电路根据预设的参考信号和输入信号的特性，计算出合适的增益值，并直接应用于可变增益放大器。
可变增益放大器
可变负载 Ic1 可变增益放大器1
输出
Q7 Ic2
输入—— 差分放大器 Q8 , Q9 基极
偏置—— Q6 ,Q7镜像电流源
改变增益方式——放大器偏置电流受 Ic2 控制
前置中放特点：
二极管 Q1,Q2 Q3,Q4 ,Q5 镜像电流源
二极管电流受 I c1 控制
输
入
二极管等效电阻受 Ic1 控制
iD
单端输入方式， 输入阻抗为 Zin 200 。 片内带有平方律检波器 单电源供电2.7V~5.5V。
控制 内部结构：
电压
高 斯内 插 器
gm
gm
输入
0dB -5dB -10dB
200
-45dB
电阻梯形网络
42.5dB
输出缓冲 输出
电阻网络5dB的衰减步进，总衰减为45dB
后置放大器具有42.5dB的固定增益 跨导级取加权平均，实现连续平滑的衰减功能 Gain(dB)= 50 VGAIN 5 （增益增加模式） Gain(dB)= 45 50 VGAIN （增益减小模式）
改变偏置电流 I EE可以线性地控制放大器的增益
放大器的线性性能分析
输出电压为
q vo (i1 i2 )RC IEE RCth 2kT vin
Vin 26mV时，输出与输入间才呈线性关系 RC
Vcc i1 i2
RC
描述放大器非线性失真的主要的指标
增益1dB压缩点 Pin1dB
三阶互调失真比 IM 3
前置
中放
输入
VD 前置中放等效电路
前置中放 VCC
前置 中放
R1 R2
输出
Q1
Q2
Q3
Q4 Q5
可变增益运算放大器设计
可变增益运算放大器设计
可变增益运算放大器是一种能够根据输入信号的大小调整放大倍数的放大器。
它通常由一个可变增益电路和一个运算放大器组成。
以下是一种常见的可变增益运算放大器设计方法：
1. 选择一个合适的运算放大器芯片，如LM741或TL071等。
这些芯片具有高增益和低噪声的特点。
2. 设计一个可变增益电路，可以使用电位器或可变电阻来实现。
这个电路的作用是调整输入信号的放大倍数。
3. 将可变增益电路与运算放大器芯片连接起来。
输入信号通过可变增益电路进入运算放大器，然后经过放大后的信号输出。
4. 调整可变增益电路的参数，以达到所需的放大倍数。
可以通过调节电位器或改变可变电阻的阻值来实现。
5. 进行电路测试和调试，确保放大器的性能符合要求。
可以使用示波器和信号发生器等仪器来检测输入输出信号的波形和幅度。
需要注意的是，可变增益运算放大器设计中需要考虑的因素还包括输入和输出阻
抗、频率响应、稳定性等。
在设计过程中，可以参考相关的电路设计手册和应用笔记，以获得更详细的设计指导。
可变增益放大器 (数电)
可变增益放大器设计报告院系：自动化工程学院电气工程系学号：姓名：摘要该方案采用555定时器电路作为基准时间产生电路，产生频率为1Hz的脉冲接到计数器的计数端，使得电路能够实现在四种不同的状态间切换。
再通过模拟开关CD4052组成的控制电路和运算放大器LM324增益电路实现4种增益的切换。
运用拨动开关来控制计数器的预置数值，当计数器组成的定脉冲产生电路产生5s高电平接到计数器的保持端，使计数器处于保持状态。
同时数控开关经过编码成的二进制数接到模拟开关的控制端端，由简单与非门对数控开关进行编码，将编码送到计数器置位，从而实现数字控制不同增益。
一、设计任务1．基本部分（1）放大器增益可在0.5倍、1倍、2倍、3倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz；（2）可以随机对当前增益进行保持，保持时间为5s，保持完后继续巡回状态；（3）对指定的任意一种增益进行选择和保持（保持时间为5s），保持完后返回巡回状态；（4）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
2．发挥部分（1）对于不同的输入信号自动变换增益：a．输入信号峰值为0—1V，增益为3；b．输入信号峰值为1—2V，增益为2；c．输入信号峰值为2—3V，增益为1；d．输入信号峰值为3V以上，增益为0.5；（2）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
二、各模块方案论证1．1S时钟脉冲用555构成多谐振荡器，产生1S的时间脉冲，接计数器从0、1、2、3循环显示1）555内部结构图1.555内部结构2）555外部原理图和真值表图2.555原理图及真值表3）555管脚功能1－接地端2－低电平触发端3－输出端，输出电流可达200mA，直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等，输出电压约低于电源电压1－3V。
4－复位端，若此端输入一负脉冲，而使触发器直接复位。
不用时加以高电平。
5－电压控制端，此端可外加一电压以改变比较器的参考电压，不用是可悬空或通过0.01μF的电容接地。
ad603工作原理
AD603工作原理简介AD603是一款高性能、低功耗、低噪声的可编程增益放大器。
它是由Analog Devices公司设计和生产的，广泛应用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。
AD603的工作原理基于可变增益放大器（VGA）的原理，通过控制增益来调节输入信号的幅度。
AD603的组成部分AD603由多个关键组件组成，包括可编程增益放大器、控制电路、输入/输出接口等。
可编程增益放大器可编程增益放大器是AD603的核心部件，它负责放大输入信号并提供可调的增益。
该放大器由多级差分放大器和可编程电阻网络组成。
差分放大器是一种常见的放大器电路，它通过将输入信号分为两个相位相反的信号进行放大，从而提高放大器的增益和抗干扰能力。
AD603中的差分放大器采用了高精度的运算放大器和电流镜电路，以实现高增益和低功耗。
可编程电阻网络用于调节放大器的增益。
它由一系列有源和无源元件组成，通过改变电阻值来改变放大器的增益。
AD603中的可编程电阻网络通常由开关和电阻阵列构成，可以通过控制电路来选择不同的电阻组合，从而实现不同的增益。
控制电路控制电路用于控制AD603的工作模式和增益。
它由多个模块组成，包括电流源、比较器、计数器等。
电流源用于为AD603的差分放大器提供稳定的工作电流，以保证放大器的线性度和稳定性。
比较器用于将输入信号与参考电压进行比较，以判断输入信号的幅度。
比较器通常采用高速运算放大器构成，可以快速响应输入信号的变化。
计数器用于记录输入信号的幅度，并根据设定的增益范围和步进值来调节可编程电阻网络。
计数器通常由数字逻辑电路实现，可以实现快速、精确的增益调节。
输入/输出接口AD603的输入/输出接口用于连接外部信号源和目标设备。
它通常包括输入端口、输出端口、电源接口等。
输入端口用于接收外部信号源提供的输入信号。
AD603的输入端口通常支持不同的信号类型，如差分信号、单端信号等。
输出端口用于输出放大后的信号。
AD603的输出端口通常具有低输出阻抗和高驱动能力，以便连接到后级设备，如滤波器、模数转换器等。
程控增益放大器工作原理(一)
程控增益放大器工作原理(一)程控增益放大器工作原理程控增益放大器（Programmable Gain Amplifier，PGA）是一种能够根据输入的控制信号来调节放大倍数的放大器。
它在诸多领域中得到广泛应用，如音频处理、仪器测量等。
本文将详细介绍程控增益放大器的工作原理。
1. 什么是程控增益放大器？程控增益放大器是一种具备可调节放大倍数的放大器。
它通常由可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，VGA）和控制电路组成。
控制电路负责接收控制信号，并根据信号的数值来调节可变增益放大器的增益。
2. 可变增益放大器的实现原理可变增益放大器主要通过控制其反馈网络来实现增益的调节。
2.1 反馈网络的作用反馈网络在放大器中起到控制信号流动、调节增益的作用。
它可以将一部分输出信号通过反馈回来与输入信号相混合，从而实现增益调节。
2.2 反馈网络的类型可变增益放大器常用的反馈网络有以下几种类型：•串联反馈：将一部分输出信号与输入信号串联相加，并将相加结果作为反馈信号输入到放大器中。
•并联反馈：将一部分输出信号与输入信号并联相加，并将相加结果作为反馈信号输入到放大器中。
•混合反馈：同时采用串联反馈和并联反馈的方式。
3. 控制电路的工作原理控制电路在程控增益放大器中起到接收控制信号、并根据信号数值来调节增益的作用。
3.1 控制信号的输入方式控制信号可以通过多种方式输入到控制电路中，如电压信号输入、数字信号输入等。
通过合理设计接口电路，可以将不同形式的控制信号转换为电压信号，以便控制电路进行处理。
3.2 控制信号的处理方式控制信号经过控制电路的处理后，其数值将被转换为相应的增益调节值。
常见的处理方式包括数字-模拟转换、比较运算等。
4. 程控增益放大器的优势与应用程控增益放大器相比固定增益放大器具有以下优势：•灵活性高：可以根据需求灵活调节增益，适用于不同的应用场景。
•成本低：相比使用多个不同增益的放大器，使用单一的程控增益放大器可以降低成本。
可变增益放大器原理
可变增益放大器原理可变增益放大器是一种能够通过调节增益值来放大信号的功放电路。
它在各种电子设备中都得到了广泛的应用，如音频设备、通信设备等。
可变增益放大器的原理主要包括信号输入、放大器、控制电路和输出等几个方面。
首先，信号输入是可变增益放大器的基础。
输入信号可以来自于外部的声音、图像等模拟信号源，也可以来自于数字信号处理系统等数字信号源。
输入信号需要经过一定的处理，以使其满足放大器的要求，如进行滤波、增益调整等。
接下来是放大器部分，可变增益放大器常采用放大器芯片来实现。
放大器芯片一般由多个晶体管或场效应管组成，通过对其工作点的调整，可以使电流增益变化，从而实现可变增益放大器的功能。
例如，当放大器芯片处于饱和区时，电流增益较大；当放大器芯片处于截止区时，电流增益较小。
放大器芯片根据输入信号的大小和放大倍数，通过放大信号的幅度来实现在输出端产生一个与输入信号幅度成正比的放大信号。
放大器芯片还可以通过调整其增益来改变输出信号的幅度。
往往可以通过改变偏置电压或者是改变反馈电阻的方式来实现对放大倍数的调节，从而达到改变输出信号幅度的目的。
然后是控制电路，控制电路主要负责调节放大器芯片的工作状态。
通过对控制电路中的电阻、电容等器件进行调整，可以改变放大器芯片的工作状态，进而实现对输出信号增益的调节。
控制电路可以通过外部电位器、旋钮等操作来实现对增益的调节，也可以通过自动控制电路来实现自动调节。
最后是输出部分，输出部分是可变增益放大器的最终输出信号的出口。
输出可以通过连接不同的外部设备来实现，如音箱、扬声器、显示屏等。
通过输出部分可以将被放大的信号传递给外部设备，从而实现信号的再生产、显示或者传输。
总之，可变增益放大器通过调节放大倍数来实现对信号的放大。
它通过信号输入、放大器、控制电路和输出等几个方面相互配合工作，来实现对信号的放大和调节。
可变增益放大器在实际应用中具有很高的灵活性和可调性，能够满足不同信号放大需求。
pga117工作原理
pga117工作原理
PGA117是一种可编程增益放大器，它的工作原理涉及到放大器和数字控制器的结合。
该器件通常用于信号处理和控制应用中，其工作原理可以从以下几个方面来解释：
1. 增益控制，PGA117的主要功能是放大输入信号，并且可以通过数字控制器来调节放大倍数。
其内部包含可编程增益放大器电路，通过控制输入数字信号，可以实现对放大倍数的精确控制。
2. 数字控制，PGA117内部集成了数字控制器，可以接收外部输入的数字信号，并根据这些信号来调节放大器的增益。
这种数字控制方式使得用户可以通过微处理器或其他数字控制设备来实现对放大器增益的精确控制，从而满足不同应用的需求。
3. 输入输出接口，PGA117通常具有丰富的输入输出接口，可以与传感器、模拟信号源、微处理器等设备进行连接。
其工作原理涉及到对输入信号的采集、放大和输出，同时还包括对数字控制信号的接收和处理。
4. 内部放大器结构，PGA117内部采用了精密的放大器电路，
通常包括运算放大器、可变增益放大器、数字-模拟转换器等组件。
这些组件协同工作，实现了对输入信号的放大和控制。
总的来说，PGA117的工作原理是基于内部的放大器电路和数字控制器的协同工作，通过精确控制放大倍数来实现对输入信号的放大和处理。
这种设计使得PGA117在信号处理和控制应用中具有灵活性和精确性，广泛应用于工业控制、仪器仪表、通信设备等领域。
可变增益放大器VGA研究笔记
Performance summary of the proposed VGA
13
Proposed exponential function generator
It consists of a voltage-to-current converter (VIC), a linear current
减网络，构成VGA。
9
模拟和数字信号控制的比较
In general, digitally controlled VGAs use binary weighted arrays of resistors for gain variations and analog VGAs adopt a variable transconductance to control the gain. For a code division multiple access system requiring a power control range larger than 80dB, the VGA with continuously variable gains is preferred because it avoids signal phase discontinuity that is expected to cause problems, and it reduces the large number of control bits required with digitally controlled VGAs.
15
Linear current multiplier
I(T)是PATA电流，由于M1、M2与M3、M4的栅
极电压对应相等，则有(其中Itot是常数电流)：
pga反馈电阻
pga反馈电阻在模拟电路中，PGA（Programmable Gain Amplifier，可编程增益放大器）是一种常见的放大器类型，其放大倍数可以通过外部电阻进行调整。
这种灵活性使得PGA非常适合在各种不同的应用中使用，如音频处理、视频处理、数据采集等。
反馈电阻是PGA中一个非常重要的元件，它直接影响着放大器的增益和带宽。
一、反馈电阻的作用反馈电阻是PGA中用于调整放大倍数的元件。
通过改变反馈电阻的阻值，可以改变放大器的增益。
反馈电阻的阻值越大，放大器的增益越小；反之，反馈电阻的阻值越小，放大器的增益越大。
二、反馈电阻的选择选择合适的反馈电阻需要考虑以下几个因素：1. 增益要求：根据应用需求，选择能够满足增益要求的反馈电阻。
如果需要更高的增益，应选择较小的反馈电阻；反之，如果不需要很高的增益，应选择较大的反馈电阻。
2. 带宽要求：反馈电阻的大小也会影响放大器的带宽。
较小的反馈电阻可以提供较大的带宽，而较大的反馈电阻则会限制带宽。
根据应用所需的带宽，选择合适的反馈电阻。
3. 噪声和失真：反馈电阻的大小还会影响放大器的噪声和失真性能。
较小的反馈电阻会增加噪声和失真，而较大的反馈电阻则会减小噪声和失真。
在选择反馈电阻时，需要权衡噪声和失真与增益和带宽之间的矛盾。
4. 电源电压和功耗：反馈电阻的大小也会影响放大器的电源电压和功耗。
较小的反馈电阻需要更高的电源电压和功耗，而较大的反馈电阻则需要更低的电源电压和功耗。
在选择反馈电阻时，需要考虑电源电压和功耗的限制。
三、如何调整反馈电阻调整反馈电阻的方法取决于具体的应用和电路设计。
一般来说，可以通过外接可变电阻器或数字电位器来实现反馈电阻的调整。
这些元件可以通过手动调节、自动控制或软件编程等方式进行调节，以实现所需的增益和带宽等参数。
PGA中的反馈电阻是一个非常重要的元件，它直接影响着放大器的性能。
在选择和使用反馈电阻时，需要考虑多个因素，如增益、带宽、噪声和失真等。
可变增益放大器
改进型电路 电路特点：
v o R C (i2 i3 ) IE E R C th 2 k q T v in ( 1 th 2 k q T V c )
VCC
① 信号支路改为差分对
RC
RC
射极加反馈电阻
VO
Q Q2
Q3 Q4
扩大了线性范围
1
② 控制特性——
i5 Q5
VC
i6
Q6
Q6
电压 V c 控制信号电流 i 5 、i 6 Vin
输出电压为
q vo(i1i2)R CR C (IQis)th2kTV c
控制电压 V c 大小可改变增益 VC
Vcc
i1 i2
RC
RC
Q1
Q2
VO
电路优点：输出与信号电流成正比，无失真
(IQ + is)
实际电路
VC
Vcc RC Q1
VO
Q3
RC
信号电压 v i n
Q2
通过 Q 3
信号电流 is
Vin Q 3 的伏安特性有非线性
PIN
PIN二极管
夹有一层 本征半导体
PIN型二极管 特点
R( )
频率很高时（几十MHz以上）失去整流作用 受偏置电压（电流）控制的可变电阻
1K
受偏置电压（电流）控制的开关
600
200
PIN二极管的电阻特性
10
50 100 I正向 A
用PIN二极管构成可变增益放大器
典型电路
C
v in
RR
C
Lc C
典型芯片 AD8367—— 可变衰减器＋固定增益放大器
PIN二极管作为衰减器
负反馈电阻一般加在发射极（源极）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子设计竞赛题目：可变增益放大器学院：自动化工程学院班级：08级自动化二班学号：200840604055姓名：杨嘉伟时间：2010年11月16日设计任务一、题目设计制作一个增益可变的交流放大器。
二、要求1．基本部分（1）放大器增益可在0.5倍、1倍、2倍、3倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz；（2）可以随机对当前增益进行保持，保持时间为5s，保持完后继续巡回状态；（3）对指定的任意一种增益进行选择和保持（保持时间为5s），保持完后返回巡回状态；（4）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍；2．发挥部分（1）对于不同的输入信号自动变换增益：a．输入信号峰值为0—1V，增益为3；b．输入信号峰值为1—2V，增益为2；c．输入信号峰值为2—3V，增益为1；d．输入信号峰值为3V以上，增益为0.5；（2）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
基础部分一、设计方案及组成框图分析设计要求，确定大致思路如下：①这个电路可以采用反相比例放大器实现对输入信号进行放大。
A u=-R f/R 控制反相比例放大电路的反馈电阻实现放大器增益的变换, 即控制R f的阻值。
输出信号经过反相跟随器，使输入信号与放大信号同相。
②想实现R f的自动变换，需的使用模拟开关进行控制。
而要想实现电路的自动切换，需要使用多谐振荡器输出脉冲进行控制。
③要想对一种增益进行选择和保持，需要用一个单稳态触发器来实现电路这一功能。
④想随机和任意地对一种增益选择和保持，需要用到触发式单刀双掷开关以及逻辑与、逻辑或构成逻辑电路对其进行控制。
⑤最后该电路主要部分，则通过计数器计数来控制模拟开关。
另外想实现显示这一功能，需的加一个译码器驱动数码管，实现增益档位的显示。
如上所示流程图：由555组成的多谐振荡电路产生频率为1Hz的振荡波形，由555组成的单稳态实现对增益保持5秒的功能。
用74LS90实现计数器功能，用模拟开关CD4052来控制接入放大器的反馈电阻的变换，从而实现增益为0.5倍，1倍，2倍，3倍的切换。
用CD4511来驱动数码管。
由uA741及其外围电路组成的反相放大器实现电压的放大。
二、各单元电路设计及原理分析1、由NE555组成的多谐振荡器工作原理：如上接图，555定时器接成多谢振荡器，输出1Hz 的时钟脉冲，信号从3脚输出。
它的频率计算公式为：221)2(44.11C R R T f +==在此，选取C 2为10uF ，经计算选取R1=R2=48K Ω。
滤波电容C 1=10nF 。
用Proteus 仿真得波形：2、由NE555组成的单稳态触发器工作原理：如上图，555定时器接成单稳态触发器，当摆动开关KEY0，给555一个低电平的触发脉冲时，输出5S 的高电平暂稳态，信号从3脚输出。
它的暂稳态持续时间计算时间为： 111.1C R t w =在此，选取=1R 460K Ω，uFC 101=。
滤波电容nFC 102=。
用Proteus 仿真得波形：3、逻辑控制电路逻辑控制电路由两个或门，四个与非门，一个74Ls90构成，如下图：工作原理：此部分通过三个触发开关KEY0，KEY1，KEY2对题目的（2）和（3）要求进行控制。
其中KEY0对要求（2）控制，KEY1和KEY2对要求（3）控制。
KEY0与KEY1的输出相与，二者任意一个开关触发都会触发555单稳态触发器，KEY1的触发还能使U2（74Ls90）计数。
1Hz 振荡脉冲与5S 暂稳态脉冲相或，U1D 输出信号为四进制计数器的计数脉冲。
工作时，起始状态U2的Q0输出低电位，触发KEY0，可以随机对当前增益保持5S ，然后返回巡回状态；触发KEY1时，U2计数Q0输出高电平，锁存U3B 输出高电平，此时使当前增益巡回暂停，人工触发KEY2为四进制计数器提供脉冲进行计数，指定增益，选好增益后，再触发KEY1，使Q0输出低电平解锁U3B，同时触发单稳态触发器，使指定的增益保持5S返回巡回状态。
4、74Ls90构成的四进制计数器这个电路由74LS90实现，当74LS90的CP端输入一个脉冲信号时，计数器便计一个数，经过内部处理，从Q0 ~ Q3输出二进制编码。
当电路计数到100时，Q2便把1送到2和3脚，使计数器从00在开始计数。
此部分电路图：5、放大器及反馈电阻网络放大器选用uA741，输入电阻R=1k,反馈电阻R1=500Ω，R2=1k,R3=2k,R4=3k。
反馈电阻的自动选择由CD4052实现。
CD4052是一个双4选1的模拟开关集成芯片，它的管脚功能及真值表将在后面详述。
B接四进制计数器的Q1脚，A接四进制计数器的Q0脚，BA的状态控制Y0,Y1,Y2,Y3的开通来选择增益。
当控制端A和B为不同数值时，电路的几种工作状态：当A=0，B=0时，即Y与Y0接通，即此时的增益为0.5倍。
当A=1，B=0时，即Y与Y1接通，即此时的增益为1倍。
当A=0，B=1时，即Y与Y2接通，即此时的增益为2倍。
当A=1，B=1时，即Y与Y3接通，即此时的增益为3倍。
6、反相跟随器工作原理：放大增益为1的反相比例放大器为反相跟随器，选取电阻R1=R3=20k,R2=10k。
7、译码与数码管显示电路设计方案中译码电路由芯片CD4511完成。
其中：A、B、C、D为数据输入端，LT、BL、LE为控制端。
a～g为输出端，其输出电平可直接驱动共阴数码管进行0～9的显示。
LE接低电平，LT、BL接高电平，A、B接计数器的Q0、Q1端。
显示用共阴数码管：共阴数码管的管脚图如下所示，a～g端可直接与CD4511的Qa～Qg端相连。
因此，八段LED显示管与4511连接方式如下：CD4511的13脚（A）接数码显示管的7脚；CD4511的12脚（B）接数码显示管的6脚；CD4511的11脚（C）接数码显示管的4脚；CD4511的10脚（D）接数码显示管的2脚；CD4511的 9 脚（E）接数码显示管的1脚；CD4511的15脚（F）接数码显示管的9脚；三、总体电路图四、用Proteus仿真：增益为0.5时：增益为1时：增益为2时：增益为3时：五、各集成芯片介绍（1） NE555555是一种广泛应用于数字电路中的集成定时器，它的内部电路由分压器，电压比较器，简单SR锁存器，放电三极管以及缓冲器组成，其内部结构图如下：在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳态和无稳态的组合等。
NE555时基电路封装形式有两种，一是DIP双列直插8脚封装，另一种是SOP-8小型（SMD）封装形式。
其他HA17555、LM555、CA555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
输入控制端有直接复位Reset端，通过比较器A1，复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。
输出端为F，另外还有集电极开路的放电管DIS。
它们控制的优先权是R、T、TH。
各管脚功能如下：（2）74LS3274LS32是4-2输入或门，各管脚排列如下图。
部分参数表：（3）74Ls9074LS90是一个计数器，它的各管脚排列及内部结构图如下：各管教排列：内部结构图：（4）UA741UA741是一个反相比例运算放大器，它在电路中的主要作用是实现对信号的放大。
管教排列及功能图：（5）CD4052CD4052是一个双4选1的模拟开关集成芯片.。
它的管脚图如下所示：它的真值表如下所示：(6) CD4511其封装图如下：CD4511真值表：(7)共阴极LED显示器其封装图如下：发挥部分一、设计方案及组成框图分析设计要求，确定大致思路如下：①要求根据输入信号的峰值变换增益，可以通过峰值检测电路将交流信号转化成稳定的直流峰值电压输出。
②要自动变化增益，可将峰值电压与基准电压比较得到相应的逻辑状态，然后进行编码。
③将编码值接到基础部分中的译码显示部分和模拟开关，来选择增益并对其显示。
二、各单元电路设计及原理分析1、峰值检测电路工作原理：如上图，放大器采用LM324运算放大器，通过二极管整流和电容的滤波得到稳定的峰值电压。
此电路参数选取R1=900k,C1=4.7uF。
2、电压比较电路其中的运算放大器采用集成电路LM324。
它是由四个相同的运算放大器构成的，其封装及内部结构如下所示：基准电压：有题目要求，基准电压为1V，2V，3V，采用一个串联的电阻网络对一个固定的电压进行分压得到的。
综合得出电压比较电路的电路图如下：3、编码电路要把测试结果显示出来必须对结果进行编码译码，所以要设计编码电路对比较结果进行二进制编码，这里我们采用集成芯片8位优先编码器CD4532，其封装图如下：其中：D0～D7为数据输入端，EI为控制端，Q0～Q2为输出端，VDD接电源VSS接地端，Gs、Eo为功能扩展端。
CD4532真值表：VDD 接高电平，VSS接低电平，输入端D3——D1分别接比较电路的四个运放输出端，D0接高电平，D7——D4则接低电平。
根据要求编码结果应为：输入信号峰值为0—1V，编码为二进制数3；输入信号峰值为1—2V，编码为二进制数2；输入信号峰值为2—3 ，编码为二进制数1；输入信号峰值为3V以上，编码为二进制数0；所以输出Q1，Q0应各接非门，电路图如下：三、总体电路图其他部分和基础部分一致，可得总体电路图如下：用Proteus仿真：1、输入电压为0.5V，f=1kHz2、输入电压为1.5V，f=1kHz3、输入电压为2.5V，f=1kHz4、输入电压为3.5V，f=1kHz安装调试及性能检测一、安装调试这次设计的安装调试只完成了基础部分，因为用的是面包板，对面包板的操作和使用不是很熟悉。
在安装过程中，以集成电路为中心，并根据输入输出分离的原则，以适当的间距来安排其他元件。
根据仿真好的电路图有电路图左到右安装。
注意地线，电源线，尽可能归并统一。
安装完成后，需详细检查电路图，看是否会漏线，或者接错线。
拿到元件的时候首先要做的就是用仪器把每个元件测量一遍，看是否是要求中需要的与它的标称值相不相等，因为虽然元件的质量虽然比较好，但依然会有可能有故障或者误差比较大的。
元件会较多，但测量不要嫌麻烦，真正做到疏而不漏。
但是也有不成功的地方，在设计中我用的是触发式单刀双掷开关，而实验室只有简单的单刀单掷开关，控制单稳态时，只要把7脚线除掉，可以用单刀单掷进行悬空触发，但用单刀单掷悬空触发不足以做人工脉冲和为74Ls90提够脉冲，所以对要求（3）未能调试成功。
二、性能检测接入电源，数码管显示从0自动巡回到3，间隔1s。
跳变过程中，随机触发保持按钮，维持此时数码管上的数字5秒，再触发顺序跳变。