电压控制增益可变放大器

合集下载

程控可变增益射频宽带放大器

程控可变增益射频宽带放大器

程控可变增益放大器参赛队员:摘要本系统由宽带放大器OPA847、压控放大器VCA810和电流型运放OPA695组成。

系统前级通过OPA847实现10倍固定增益放大,中间级由压控放大器VCA810实现0.05~5V/V增益变化,后级由OPA695和继电器实现5~25V/V增益变化,末级由电阻网络进行10倍衰减,达到0dB~60dB 增益范围可调。

系统采用屏蔽盒进行电磁屏蔽,提高稳定性和抗干扰能力。

经测试,系统达到了题目所设定的所有指标。

关键词:放大器,VCA810,OPA847 ,OPA695AbstractThe system is designed with a broadband amplifier OPA847, Voltage controlled amplifier VCA810 and current-feedback operational amplifier OPA695.In the first stage, the system can achieve 10 times fixed-gain by OPA847.Then, in the intermediate stage, it uses VCA810 to achieve 0.05 ~ 5V / V gain range. In the latter part, the system achieves 5 ~ 25V / V gain variation by OPA695 and relays. In the last stage, the system achieves 10 times attenuation by the resistor network, so that the overall gain can be adjusted in the range of 0~60dB. In order to improve the stability and anti-jamming capability, the system uses the shield case to carry electromagnetic shielding. According to the test, all the indicators of the topic have reached .Keywords:RF broadband amplifier,VCA810,OPA847,OPA695目录1、方案论证1.1、≥60dB增益设计1.2、放大增益可调设计1.3、系统框图2、理论分析与计算2.1、宽带放大器设计2.2、频带内增益起伏控制2.3、射频放大器稳定性分析2.4、增益调整2.5、放大器带宽设计3、电路与程序设计3.1、前期固定增益电路设计3.2、VCA电路设计3.3、后级电路设计4、系统测试4.1、测试仪器4.2、测试方案及测试条件4.3、测试结果及分析5、参考文献输入VCA810输出输出一、方案论证1.≥60dB增益设计方案一:采用三极管实现。

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。

VCA810中文资料

VCA810中文资料

VCA810高增益调节范围,宽带,可变增益放大器VCA810特点:1、高增益调节范围:±40分贝2、微分/单端输出3、低输入噪声电压:2.4nV/√Hz的4、恒定带宽与增益:达到35MHz5、较高的分贝/ V的增益线性度:±0.3分贝6、增益控制带宽:25MHz的7、低输出直流误差:<±40mv8、高输出电流:±60毫安9、低电源电流:24.8毫安(最大为-40° C至+85° C温度范围)主要应用领域:光接收器时间增益控制、声纳系统、电压可调主动滤波器、对数放大器、脉冲振幅补偿、带有RSSI的AGC接收机、改善更换为VCA610芯片描述:VCA810是直流耦合,宽带,连续可变电压控制增益放大器。

它提供了差分输入单端输出转换,用来改变高阻抗的增益控制输入超过- 40DB增益至+40 dB的范围内成dB/ V的线性变化。

从±5V电源工作,将调整为VCA810的增益控制电压在0V输入- 40DB增益在-2V输入到+40 dB。

增加地面以上的控制电压将衰减超过80dB的信号路径。

信号带宽和压摆率保持在整个增益的不断调整range.This40分贝/ V的增益控制精确到±1.5分贝(±0.9分贝高档),允许在一个AGC应用的增益控制电压为接收使用信号强度指示器(RSSI)的精度为±1.5分贝。

出色的共模抑制,并在两个高阻抗输入的共模输入范围,允许VCA810提供差分接收器的操作与增整。

以地为参考的输出信号。

零差分输入电压,给出了一个很小的直流偏移误差0V输出。

低输入噪声电压,确保在最高增益设置好输出信噪比。

在实际应用中,脉冲前沿的信息是至关重要的,和正在使用的VCA810,以平衡不同的信道损耗,群延迟变化最小增益设置将保留优秀的脉冲边沿信息。

一种改进的输出阶段提供足够的输出电流来驱动最苛刻的负载。

虽然主要用于驱动模拟到数字转换器(ADC)或第二阶段的放大器,±60毫安输出电流将轻松驱动双端接50Ω线或被动的后过滤超过±1.7V输出电压范围的阶段。

电压放大倍数或电压增益课件

电压放大倍数或电压增益课件

Part
04
电压放大倍数或电压增益的实 现
晶体管放大器实现电压放大倍数或电压增益的原理
晶体管放大器通过控制输入信号的电流变化,改变输出信号的电流大小,从而实现电压放大 倍数或电压增益。
晶体管放大器的基本原理是利用晶体管的电流控制作用,将输入信号的微弱电流变化放大成 较大的输出电流,再通过电阻转换成电压变化,从而实现电压放大倍数或电压增益。
表示输出电压与输入电压的比值,用 于衡量电压放大器的放大能力。
电压增益
表示输出信号电压与输入信号电压的 比值,用于衡量电压放大器的增益效 果。
不同类型电压放大倍数或电压增益的特点与比较
• 晶体管放大器:具有较高的放大倍数和较低的失真度,适用于小信号放 大和音频信号处理。
• 集成运算放大器:具有高放大倍数、低失真度和低噪声等特点,适用于各种信号处理和控制电路。 • 电子管放大器:具有较高的输出功率和动态范围,适用于音频功率放大和广播系统。 • 电压放大倍数与电压增益的比较:两者均用于衡量电压放大器的性能,但电压放大倍数更注重于描述放大能力,而电压
动态性能调整
根据应用需求,调整电路
2
参数,优化放大器的动态
性能,如带宽、增益、相
位等。
噪声抑制与优化
3 采取措施降低电路中的噪
声,如加入滤波器、优化 布线等,以提高信号质量 。
THANKS
感谢您的观看
增益更注重于描述信号的增强效果。在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的电压放大器和电压增益类型。
Part
03
电压放大倍数或电压增益的应 用
在模拟电路中的应用
STEP 01
信号放大
STEP 02
跨电阻器传输
电压放大倍数可以将微弱 的输入信号放大到足够的 幅度,以满足后续电路或 设备的需要。

可控增益放大器

可控增益放大器

摘要随着时代的发展,科技的进步,微电子技术、计算机网络技术和通信技术等等也在不断地更新换代,可控增益放大器被广泛的应用到各个领域当中。

可控增益放大器的核心为可控增益放大电路,人们对其研究也在不断加深,其技术也越来越成熟。

放大器是通信系统和其他电子系统中必不可少的一部分,可控增益放大电路模块在很大程度上决定了系统的整体指标.可控增益放大器是放大器的一个分支,它在通信系统中也有着非常重要的作用,于是人们对它的要求也会越来越高。

在通信和电子设备中,常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,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,另外输出功率也能达到最大。

可控增益放大器,也就是在放大器的基础上加上控制增益部分。

在实际电路中,例如带负反馈的运放电路,其反馈电阻如果设为可调电阻,那么这个放大电路的增益就可以控制了,当然在其中还有许多其他的变化。

采用MSP430单片机实现数据采集及控制放大器的放大倍数,通过键盘输入实现输出状态控制、带宽选择以及增益步进控制,晶显示器显示所设置的状态及参数。

关键词:放大器,增益,单片机ABSTRACTWith the development of The Times,the progress of science and technology,microelectronics technology,computer network technology and communication technology,and so on are also constantly upgrading,controllable gain amplifier is widely applied to various fields。

The core of the controllable gain amplifier for controllable gain amplifier circuit,are also deepening the research,its technology is becoming more and more mature.Amplifier is an indispensable part of communication system and other electronic systems,the controllable gain amplifier circuit module to a great extent,determines the overall index of the system.Controllable gain amplifier is a branch of the amplifier,it also has a very important role in the communication system,so people will more and more high to the requirement of it.In communications and electronics equipment,often signal is realized by using the amplifier amplification,ask its good linear,with sufficient gain to suppress the noise level circuit after the impact on the system,and gain the best adjustable,when a wide range of input signal changes,can automatic gain control,stable output signal,and output power can achieve maximum.Controllable gain amplifier,that is,on the basis of the amplifier with gain control part.In the actual circuit,operational amplifier circuit with negative feedback,for example,if the feedback resistance as the adjustable resistance,then the gain of the amplifier circuit can control,in which there are many other changes,of course.Data acquisition and control is realized by using MSP430 single chip microcomputer,the larger the amplifier amplification by keyboard input output state control,choice of bandwidth and gain step control,crystal display shows and parameters set by the state。

VCA820可控增益放大器原理

VCA820可控增益放大器原理

VCA820可控增益放大器原理宽带放大器在工业测量与控制领域应用广泛。

在测量与控制电路中,宽带放大器是调理传感器输出信号的重要环节。

传感器输出的电平信号通常不是规则的正弦信号,且输出电压范围往往变化很大,这就需要后级放大器具有较高的频带宽度和灵活的电压增益,因此,这里提出一种以压控增益放大器VCA822为核心的可编程宽带放大器,可实现通频带为100 Hz~15 MHz,放大器增益为10~58 dB,6 dB 步进可调。

该设计可通过矩阵式键盘设置放大器增益,液晶显示器显示输出电压,人机界面友好。

1 放大器设计及工作原理设计一个通过键盘设置增益,且具有AGC功能的宽带放大器。

放大器输入端采用同相放大电路进行阻抗匹配,使输入电阻达到MΩ数量级。

该系统设计分为宽带放大、峰值采样、人机交互等3个模块。

宽带放大模块中电压增益可预置的功能是由VCA822实现。

VCA822一款直流耦合型宽频带压控增益放大器,最大工作频带宽度可达150 MHz。

放大器增益由控制电压和外围电阻阻值共同决定。

控制电压的输出是由单片机运算并控制D/A转换器而输出的,因而能够实现较精确的数控。

另外,放大器后级接入两档信号处理电路,一档增益0 dB,另一档为衰减档,通过一个控制端口,实现信号在这两档位之间选择。

这种方法的优点在于条理清晰,控制方便,易于单片机处理。

针对峰值采样,采用数字检波,即通过高速A/D转换器对输出的正弦信号进行采样,判断一定时间内采集到的数字信号的最大值,该最大值即为该信号的峰值。

而这种通用数字峰值检波电路仅能在低频段效果良好,针对系统设计要求中的高频信号,以及某些特定频率信号,将产生一定误差。

采用双频数字峰检对信号进行采样,这种方案可有效避免产生误差。

在上述两模块的基础上实现AGC的功能。

峰值检波测得的电压值反馈回单片机,单片机对宽带放大电路实现放大精确控制。

通过这种方式可将输出信号的峰值稳定在4.8 V左右。

该系统总体实现框图如图l所示。

常用的增益可调运算放大电路

常用的增益可调运算放大电路

常用的增益可调运算放大电路常用的增益可调运放大电路是一种电子电路,它可以通过调整电路中的某些元件来改变电路的放大倍数。

这种电路在实际应用中非常常见,可以用于各种信号处理和放大的场合。

在电子电路中,通常需要对信号进行放大处理,以增强信号的强度或改变信号的形态。

增益可调运放大电路的设计就是为了满足这个需求。

通过调整电路中的某些元件的参数,可以实现对信号放大倍数的调节,使得电路适应不同的应用场景。

增益可调运放大电路通常由放大器和调节电路两部分组成。

放大器负责对输入信号进行放大,而调节电路则用于调整放大倍数。

在实际应用中,放大器可以采用各种不同的类型,如运算放大器、差分放大器等。

调节电路则可以根据具体需求选择合适的电路结构。

常见的增益可调运放大电路有两种类型,分别是电压控制增益可调运放大电路和电流控制增益可调运放大电路。

电压控制增益可调运放大电路是利用输入电压的大小对放大倍数进行调节的。

它通过改变电路中的某些元件的电压来改变电路的放大倍数。

例如,可以通过改变电阻的值来改变放大倍数。

当输入电压较大时,电路的放大倍数也较大;当输入电压较小时,电路的放大倍数也较小。

这种电路的特点是调节方便,但对输入信号的要求较高,需要保证输入电压的稳定性和准确性。

电流控制增益可调运放大电路是利用输入电流的大小对放大倍数进行调节的。

它通过改变电路中的某些元件的电流来改变电路的放大倍数。

例如,可以通过改变电流源的电流大小来改变放大倍数。

当输入电流较大时,电路的放大倍数也较大;当输入电流较小时,电路的放大倍数也较小。

这种电路的特点是对输入信号的要求较低,但调节比较困难,需要精确控制电流源的电流大小。

除了以上两种类型的增益可调运放大电路,还有一种常见的设计是利用数字控制来实现放大倍数的调节。

这种电路通常使用数字电子元件,如数字电位器、数字开关等,通过改变数字控制信号的值来改变电路的放大倍数。

这种设计的优点是调节方便,可以实现精确的放大倍数控制,适用于需要频繁调节放大倍数的场合。

高输出电压的宽带程控增益放大系统

高输出电压的宽带程控增益放大系统
峰值为 2 电压增益 和带宽均 可通过键盘 预置并 通过 L D液晶屏显示 , v, On 8V, C 调
节 操 作 方 便 , 良好 的 人机 交 互 界 面 。 有
关键词 : 程控增益; 宽带放大器; 高输出电压; S40 M P3 单片机
第3 4卷 第 1期
21 0 1年 2月
电 子 器 件
C ie eJ un lo lcrn De ie h n s o r a f e t v s E o c
Vo . 4 No. 13 1 Fe 2 1 b. 01
Th sg f Pr g a m a l a n W i e a d Am p i e e De i n o o r m beG i d b n l r i f S se t i h Ou p tVo t g y t m wih H g t u la e
在 0~1 z 频 带 内 电压增 益 6 B可 调 , 级 5MH 通 0d 末
要 利用 放大 电路将 通信接 收端 接收 到 的微 弱 的信号
进 行提 取 、 大 。 同时很 多 设 备 还要 求 具 有 一定 输 放
出功率 , 才能 驱动 后 级 设 备 。然 而 面对 多 种 多样 的
t r u h k y o r n CD 。he 3 dB b n wi t S 1 MHz,h ho g e b ad a d L t a d dh i 5 t e RMS v l e o n mu ipu ot g S 1 au f mi i m n tv la e i mV n ad t e V 。v l e o xmu o t u otg t o tdit rin i 8 V fe d i g t e5 l a T n wit ft e h p au fma i m u p tv la e wih u so t s2 a ra d n h 0 Q o d. heba d d h o h o t s se c n as e c o e r m 5 MHz, y t m a lo b h s n fo 2. 5 MHz, 0 MHz a d 1 1 n 5 MHz t r u h k y o r h o g e b a d. Ke r y wo ds: r g a p o r mma l an; d ba d Amp i e ; ih o p otg MS 43 b e g i wi e n lf r h g ututv la e; P 0 i

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


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

电压控制增益可变放大器设计设计

电压控制增益可变放大器设计设计

题目: 电压控制增益可变放大器设计(VGA)设计216第四组摘要:基于压控增益放大器VCA822,设计一个能够对频率大于15MHz,幅值小于1V的信号进行调理的程控增益放大器。

该放大器增益17~58dB可调,具有自动增益控制的功能。

放大器的输出端用宽带运放AD811和分立元件搭建的推挽电路,加强该放大器的驱动负载的能力。

关键词:宽带放大器;VCA822;自动增益控制;推挽电路Abstract: Using FPGA as control core, a new method of designing a programmable gain amplifier which can handle with the signal that has the frequency more then 15MHz, and the amplitude less then 1V by using volt-controlling gain amplifier VCA822 is presented as following. The amplifier can be modulated from 10dB to 58dB, with the function of automatically controlling gain. The output side of this amplifier adopts the push-pull circuit constructed by wideband amplifier AD811 and discrete components, and enforces its ability of driving loads. Key words: wideband amplifier; VCA822; control of gain; push-pull circuit目录1、系统方案比较与设计 (3)1.1总体方案论证 (3)1.2主放大器选择 (3)1.3中间放大级方案论证 (3)1.4末级功率放大器方案论证 (4)2、理论分析与计算 (5)2.1带宽增益积分析 (5)2.2输出电压幅值 (5)2.3放大器稳定性分析 (5)3、单元电路设计 (5)3.1前级缓冲电路 (5)3.2增益可调的中间放大级 (6)3.3末级功率放大 (7)4、系统测试 (7)3.1测试方法 (7)3.2测试步骤 (8)3.3所用仪器设备 (8)3.4数据记录 (8)5、结论 (8)6、参考文献 (8)7、附录 (8)1、系统方案比较与设计1.1总体方案论证分析VGA放大器设计要求的指标,增益调节范围为17~58dB,带宽大于等于15MH,控制电压Vg= -1V~+1V,R i>10MΩ;当接50Ω的负载,要求Vop≥10V。

增益可调的放大电路原理

增益可调的放大电路原理

增益可调的放大电路原理增益可调的放大电路是一种能够根据需要调节放大倍数的电路。

它在很多电子设备中都有广泛的应用,比如音频放大器、无线通信系统等。

这种电路的原理基本上可以分为两类:反馈电路和可变增益电路。

反馈放大电路是一种通过将部分输出信号反馈到输入端,从而改变电路增益的方法。

它的原理基于负反馈的机制,即将部分输出信号与输入信号进行比较,通过控制差值来调节增益。

这种方法可以在一定程度上抑制非线性失真、提高稳定性和频率响应等。

常见的反馈电路包括电压反馈、电流反馈以及功率反馈等。

其中,最常见的是电压反馈放大电路。

电压反馈放大电路通常由输入端电阻、输出端电阻以及一个反馈电阻组成。

通过调节反馈电阻的值,可以改变电路的放大倍数。

这种方式简单易行,适用于大多数的放大电路。

可变增益放大电路是一种逐步调节电路增益的方法。

这种电路通常由多个级联的放大器组成,每个放大器的增益可以通过调节某些参数来改变。

常见的可变增益放大电路有可变电阻放大电路和可变电容放大电路两种。

可变电阻放大电路是通过调节电阻的大小来改变电路增益的。

电阻可以通过机械手段、电位器、数字电位器等来控制。

可变电容放大电路则是通过改变电容的值来改变电路的增益。

电容的值可以通过机械手段或者电容器的切换来调节。

这种方式适用于一些特殊需求的电路,比如无线通信系统中需要根据距离调节发射功率。

总结来说,增益可调的放大电路可以通过反馈电路和可变增益电路来实现。

反馈电路通过控制反馈信号的大小来调节增益,适用于大多数的放大电路。

可变增益电路则通过改变某些参数,比如电阻和电容的值来改变增益,适用于一些特殊需求的电路。

这些电路不仅可以提高电路的性能,并且可以根据需求来调节电路的放大倍数,具有较高的灵活性和适用性。

程控增益放大器原理

程控增益放大器原理

程控增益放大器原理
程控增益放大器是一种能够调节放大倍数的放大器,其原理是通过改变控制电压,来实现对放大倍数的调节。

在程控增益放大器中,控制电压的变化会引起放大器的工作点变化,从而改变放大器的增益。

程控增益放大器通常由两个关键部分组成:放大单元和反馈网络。

放大单元负责提供基本的放大功能,而反馈网络通过控制电压来调节放大倍数。

在程控增益放大器中,放大单元可以使用不同的电子元器件实现,如晶体管、运放等。

反馈网络通常由电阻、电容等元件构成,通过连接到放大单元的输出端来实现对放大倍数的调节。

当控制电压为0时,反馈网络不起作用,放大器的增益由放大单元确定。

而当控制电压发生变化时,反馈网络开始起作用,通过改变反馈路径上的电阻或电容等元件的特性,来改变放大器的工作点,从而实现对放大倍数的调节。

通过控制电压的变化,程控增益放大器可以实现连续的放大倍数调节,从而适应不同的输入信号强度和需求。

这种放大器在许多应用中都非常有用,如音频放大器、通信系统中的前置放大器等。

总结起来,程控增益放大器通过调节控制电压来改变放大倍数,可以实现对放大器的灵活调节,并且能够适应不同的信号强度和需求。

这种放大器在许多电子设备中有广泛的应用。

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。

AGC自动控制增益电路

AGC自动控制增益电路

一种性能优良结构简单的AGC 电路许多应用类电子装置中都需要自动增益控制电路。

自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时,能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小范围内变化的特殊功能电路,简称为AGC 电路。

AGC 电路的基本原理是随着输入信号幅度的变化产生一个相应变化的直流电压(AGC 电压) ,利用这一电压去控制一种可变增益放大器的放大倍数( 或者控制一种可变衰减电路的衰减量) :当输入信号幅度较大时AGC 电压控制可变增益放大器的放大倍数减小( 或者增大可变衰减电路衰减量) ,当输入信号幅度较小时AGC 电压控制可变增益放大器的放大倍数增加( 或者减小可变衰减电路衰减量) 。

显然,这种自动增益控制可以达到输出信号幅度基本稳定的目的。

增益可调的运算放大器( 如AD603) 常被用在AGC 电路中,但是这一类器件不仅价格高,而且市面上难以买到。

经过多次试验,笔者使用普通元件设计出了一种成本低廉、性能优良、结构简单的AGC 电路。

原理见图 1 。

图 1 中,输入信号经电阻R1 、R2 分压后送往运放F1 的同相输入端,二极管VD 对运放F1 的输出信号整流后,经过一个π形滤波电路得到一个负向的AGC 电压,这一电压经运放F2 放大后送往场效应管3DJ6 的栅极。

当输入信号的幅值较大时,相应地得到了较大的AGC 电压,运放F2 输出较大的负压至场效应管3DJ6 的栅极,增大了场效应管3DJ6 的源漏极间的电阻,从而减小了运放F1 的放大倍数{ 输入信号的幅度进一步加大时,场效应管3DJ6 的源漏极间的电阻也会进一步加大,使运放F1 的放大倍数进一步减小……直至场效应管3DJ6 的源漏极被完全夹断,这时运放F1 失去放大能力成了电压跟随器。

反之,当输入信号的幅值较小时,AGC 电压也很小,运放F2 输出也小,场效应管3DJ6 的源漏极问的电阻很低,使运放Fl 得到较大的放大倍数,从而在F1 的输出端可以得到幅值较大的信号。

增益可变运放AD603的原理及应用

增益可变运放AD603的原理及应用

山西电子技术2001年第3期应用实践增益可变运放AD 603的原理及应用杨世忠,邢丽娟(包头钢铁学院,内蒙古包头市014010) 摘 要:AD 603是一种低噪声、电压控制增益的新型运放,其传输带宽高达90M H Z ,增益最高可达51dB ,最低达211dB 。

详细描述AD 603内部结构,功能特点和工作原理,并给出具体应用。

关键词:运放 增益 带宽中图分类号:T P 342 文献标识码:A AD 603是AD 公司研制的一种新型的运算放大器,它不但具有低噪声影响,高频带宽度,稳定性能好的特点,还具有电压控制的可变增益功能。

这种可变增益功能是其它运放所不能比拟的。

特殊的性能使该集成芯片取代原来由众多器件搭成的增益调整电路。

本文详细介绍AD 603的结构,特性、功能及其原理,并利用一个传统增益调整电路与AD 603比较来说明该芯片的优势所在,最后给出一个应用实例。

1 AD 603的原理框图[1]其原理图如图1所示:图1 AD 603原理图 原理图中内部结构分成3个功能区:增益控制区;无源输入率减区;固定增益运放区。

下面依次分析各区的作用。

111 增益控制区AD 603采用电压控制增益的方式,图中差动输入口GPO S 和GN EG 之间的电压差V G 就是控制电压。

该差动输入口呈高输入阻抗(50M 8),低偏流电流(200nA )。

增益和电压的换算系数是25mV dB ,即若V G 的变化范围为1V ,增益的变化范围为40dB 。

差动输入口允许使用差动控制电压或单电压,正负均可。

即差动输入口GPO S 和GN EG 可同时接不同的控制电压或一端接地另一端接控制电压,控制电压可正可负。

112 无源输入率减区AD 603采用一种专用的电路拓扑结构—X 2AM P (X 2AM P 是AD 公司的一种商标),该结构由一个可从0dB 到242114dB 变化的率减器组成,这个率减器与固定增益运放区中的固定增益运放相连。

  1. 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. 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. 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)。

电压控制增益可变放大器(VGA)设计
摘要
本设计以VCA822芯片为核心,加以其它辅助电路实现对宽带电压放大器的电压放大倍数、输出电压进行精确控制。

放大器的电压放大倍数从0.1倍到10倍变更,通过电压跟随器确保输入阻抗>1012Ω。

选用高增益带宽积的运放保证放大器的带宽大于15MHz。

关键词:宽带直流放大器;控制电压;电压变换;VCA822;
ABSTRACT
This experiment is designed with VCA822 chip as the core, with other auxiliary circuit to realize the voltage gain of the broadband voltage magnification, as well as the accurate control of the output voltage. Amplifier voltage magnification changes from 0.1 times to 0.1 times through the voltage follower to ensure that the input impedance > 1012Ω. At the same time, the selection of high gain bandwidth product of the op-amp is to ensure the bandwidth of the amplifier greater than 15 MHZ.
目录
1.系统方案比较与设计
2.理论分析与计算
3.单元电路设计与计算
3.1一级同相放大电路
3.2二级可控放大电路
3.3三级同相放大电路
3.4四级反向放大电路
3.5甲乙类功率放大电路
4.系统测试
5.结论
6.参考文献
1.系统方案比较与设计
本设计采用手动调节的方法对宽带直流放大器的电压放大倍数进行控制。

由于要实现对该宽带直流放大器的电压增益可调的目的,经过分析,电压增益可控制部分的设计得到如下的三种方案。

方案一:利用场效应管工作在可变电阻区,输出信号取自电阻与场效应管的分压的这个原理。

控制场效应管可以达到很高的频率和很低的噪声,但温度、电源等的漂移都会引起分压比的变化。

用这种方案很难实现增益的精确控制和长时间稳定。

方案二:采用可编程放大器的思想,将输入的交流信号作为高速D/A的基准电压,此时D/A为一个程控衰减器,因此要求D/A的速度够快、精度够高,故难以实现。

而且控制的数字量和最后的增益(dB)不成线性关系而是成指数关系,造成增益调节不均匀,精度下降。

方案三:直接选取可调增益的芯片实现,如VCA822。

由固定增益放大器输出,衰减量是由加在增益控制接口的参考电压决定;而这个参考电压可通过可调电阻分压得来。

此外VCA822能提供由直流到130MHz以上的工作带宽,可得到40dB以上的电压增益,通过后级放大器放大输出。

这种方法的优点是电路集成度高、控制方便。

综合以上考虑,所以选择方案三。

整体方案框图如图1所示。

图1 系统整体方案框图
2.理论分析与计算
因VCA822增益带宽积为150MHz,故采用四级放大电路使系统带宽不低于15MHz。

各级放大电路增益分配如下:第一级用AD818构成同相放大器以满足题目对输入阻抗
的要求,放大倍数设计为两倍,第二级VCA822放大倍数0.1-10倍可调;二级OPA699因其增益带宽积较高,可以承担较大的放大倍数,故设计放大20倍;三级AD811设计放大8倍以满足题目要求的放大倍数。

各级同相放大器之间加接51Ω电阻进行阻抗匹配,防止自激振荡。

由于各级之间阻抗匹配电阻的分压影响,系统整体放大倍数为8-800倍(18-58dB )可调,基本满足题目要求。

3.单元电路设计与计算
3.1 一级放大电路
一级放大电路由AD818构成同相放大器。

同相放大电路的输入阻抗比反向放大器大得多,可以满足题目对输入阻抗的要求。

AD818的130 MHz 增益带宽积满足题目对带宽的要求。

电路原理图如图1。

同相放大器的放大倍数计算公式为1
2
1R R A v +=,两电阻均取1kΩ,实现设计的2倍放大。

图1 一级放大电路原理图
3.2 二级放大电路
使用VCA822构成的增益控制放大器电路,它的一种典型应用电路如图2所示。

VCA822是宽带、电压控制增益可变放大器,最高频率达150 MHz ,工作电压±5V 。

V G 是控制电压的输入端,其控制电压范围为-1~+1V 。

电压放大倍数表达式为:2
12+⨯⨯=G G
F v
V R R A ,在该电
路中设计R F 与R G ,并通过调节电位器的阻值,来改变V G 分得的电压,从而调整该电压放大器的电压放大倍数。

实际电路如图3所示。

选取R F =1k ,R G =200Ω,从而使得最大放大倍
数达到10倍。

图2 VCA822的一种典型应用电路
图3 二级放大电路原理图
3.3 三级放大电路
采用OPA699运放构成同相放大电路。

电路原理如图4所示。

R15和R16呈20倍关系,满足设计的20倍放大。

在反馈回路并联一小电容防止自激振荡。

图4二级放大电路原理图
3.4 四级放大电路
采用AD811运放构成反相放大电路。

电路原理如图5所示。

设计两电阻呈8倍关系以达到8倍放大。

图5 三级放大电路原理图
3.5 功率放大电路
采用甲乙类功率放大电路,甲乙类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。

甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。

实际电路原理图如图5所示。

图5功率放大电路原理图
4.系统测试
功率放大模块:通过函数信号发生器输入20Vpp信号,经功放模块放大后,通过示波器观察输入输出波形,改变信号频率,测量通频带。

5.结论
6.参考文献
[1]康华光. 电子技术基础模拟部分(第五版)[M]. 高等教育出版社,2005
[2]康华光. 电子技术基础数字部分(第五版)[M]. 高等教育出版社,2005
[3]黄争. 德州仪器高性能单片机和模拟器件在高校中的应用和选型指南[M]. 德州仪器半
导体技术(上海)有限公司大学计划部,2012
附录
1.系统操作说明
2.元器件明细表
序号名称数量备注
1 运放
2 二极管
3 NPN
4 PNP
5 电阻
6 电容
3.仪器设备
3.1函数信号发生器;
3.2示波器;
3.3万用表;
3.4直流稳压电源。

4.电原理图。

相关文档
最新文档