可变增益放大器电路设计
可变增益放大器
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。
CMOS宽带线性可变增益低噪声放大器设计
（ ＬＮＡ ） ｄ ｓｇ ． ｉ Ｌ ｅ ｉｎ Ｔｈｓ ＮＡ ｓ ｏ ｉｅ ｔ ｉｎ ｌｓ ｍｍｉｇ ｓ ｕ ｔｒ ， ｏ ｔ ｌｓ ｎ ｌ ｏ ｖ ｒｅ ｎ ｓ ｓ ｉ ｍｂｎ ｄｗｉ ｓｇ ａ—ｕ ｃ ｈ ｎ ｔ ｃｕ ｅ ｃ ｎｒ ｉ ａ ｃ ｎ ｅｔｒａ ｄｕ ｅ ｒ ｏ ｇ
电视广播 （ ＤＶＢ Ｔ）系统 ，信号 频段覆盖 ４ ＭＨｚ — ８ ～ ８ ０ ｚ 文章第一部分分析 了宽带线性可变增益 Ｌ Ａ ６ ＭＨ 。 Ｎ 结构 ，包括增益线性控制原理 、电路输入匹配结构和 噪声特性及 电路的整体结构及相关参数 的确定方秉 第 二部分给出了电路的前后仿真结果 最后是本文的结论 。
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第７ ， １ 卷 第 ０期 Ｖｏ ７ １．电子与
封
装
．
Ｎｏ
．
１ ０
Ｅ ＣＴ ＬＥ ＲＯＮＩ ＣＳ ＆ Ｐ ＡＣＫＡＧＩ ＮＧ
总 第５ ４期 ２０ ０ ７年 １ ０月
、
电 路 ｌ 设 计
Ｃ ＭＯＳ宽带线性 可变增 益低 噪声放 大器 设计 术
ｎ ａ ｄａ ｈｅ ｅ ｉｅ ｌ ｇ ｒｔｍ ｉ ａｎｒ ｇ ｆ・ ｄ ｃ ｉｖ ｓａｌ ａ ｏ ａｉ ｎ ｒ ｈ ｃｇ ｉ ａ ｅｏ ５ Ｂ－１ ｄ ａｍ ｉｉ ｕ ｎ ｉｅｆｇ ｒ ｆ ９ Ｂ， 】 ｄ ２ｅ ｓｔ ａ ｎ ８ Ｂ， ｎｍ ｍ ｏ ｓ ｉ ｕ ｅｏ ２．ｄ Ｓ】ａ ｌｓ ｈ ｎ ｎ
一
１ ｄ ｉｐ ｔ ｄ ｍ ｏ ｅｔ ａ 一 ４．ｄ ０ Ｂ，ｎ ｕ Ｐｌ Ｂ ｒ ｈ ｎ １ ５ Ｂｍ ， ｉ ｏ ｓ ｍ ｉ ｇ４ ｗｈ ｌ ｃ ｎ ｕ ｎ ５ｍ Ｗ ｆｏｍ ａ １８Ｖ ｐ ｗｅ ｕ ｐｌ ｅ ｒ ． ｏ ｒｓ ｐ ｙ．
Ｋｅ ｒ ： ｉｅ ａ ｉｂｅｇ ｎ ｌｗ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｅ ； ｏ ｓ ｇ ｒ ； ｄ ｂ ｄ ｍａｃ ｎ ｙｗｏ ｄｓ ｌ ａ ｖ ｒａ ｌ ａ ；ｏ ｎ ｉｅａ ｌｆ ｒ ｎ ｉｅｆ ｕ ｅ ｗｉ ｅ ａ ｔｈ ｇ ｎｒ ｉ ｉ ｉ ｎ ｉ
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。
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
面向IMT-A应用的可变增益放大器(PGA)设计与实现的开题报告
面向IMT-A应用的可变增益放大器(PGA)设计与实现的开题报告一、课题背景及研究意义随着科学技术的不断发展和进步，无线通信技术已经日趋成熟和普及。
对于不同的无线通信系统，要求的信号处理能力和功率范围不尽相同，而可变增益放大器 (PGA) 适用于广泛的应用领域，如调制、解调、滤波、直通/混频、低噪声前置放大器、射频/中频驱动、参考振荡器等。
因此，PGA 设计与实现的研究意义重大。
目前，PGA 已经成为一种重要的射频模块，尤其适用于全频带，多模式和多标准无线电覆盖。
在国际移动通信标准（IMT）标准下的应用包括2G，3G，LTE和WiMAX等，可变增益放大器的性能也将影响这些无线通信系统的性能和质量。
二、研究现状及存在问题对于可变增益放大器的设计，主要研究方向包括传输线，GM-C配置，基于OTA的结构，双差分放大器，以及相合策略等。
然而，针对 IMT-A 应用，这些传统设计方式仍存在一定的问题，如性能不稳定、复杂的布局、难以实现拓扑，以及低功率等问题。
因此，需在现有研究的基础上，考虑到移动用户的使用场景和环境，探索更优秀的 IMT-A 应用 PGA 技术，提高PGA 的性能并提高系统的整体性能，为无线通信系统的普及和发展提供帮助。
三、研究内容和研究方法（一）研究内容本论文将侧重于 IMT-A 应用场景下 PGA 的设计与实现，主要研究内容包括以下三点：（1）可变增益放大器的设计及其性能分析。
（2）设计低功耗的PGA电路拓扑，并提出改进方案。
（3）利用Cadence软件进行虚拟设计，验证PGA电路的可行性及其性能。
（二）研究方法通过文献阅读、Circuit simulation等方法，实现对PGA电路设计的深入研究，并进行重要性能参数的定量分析。
此外，利用 Cadence 软件平台进行仿真实现及其相关性能测试，进一步验证所设计的PGA电路的可行性和实用性。
四、预期结果和成果应用价值本论文的预期结果包括：（1）提出针对 IMT-A 应用场景下的 PGA 电路设计方案。
导航通信系统中频可变增益放大器设计
Ａ ｓ ａｔ ｈｓ ａｅ ｐｅｅｔａｐｏｒ ｍ ｂｅｇｉ ａ ｌｅ（Ｇ ｂｔ ｃ：Ｔ ｉｐｐｒ ｒｓ ｓ ｒｇ ｍ ａｌ ａ ｉ ｒＰ Ａ）ｆ Ｐ／ ａｌ ｕｌ ｏｅ６ Ｈ ， ｒ ｎ ａ ｎ ｍｐｆ ｉ ｏ Ｇ Ｓ Ｇ ｉｏｄａｍ ｄ（Ｍ ｚＦ ｒ ｌｅ Ｉ
ｓｒ Ｈ ） １ ｅａ ｐｉｅ ａ ｏｃｎａ ｓｕ ｃｏ Ｃｏ ｓ ｐ ｒ ｓ ｎ Ｗｉ Ｍ Ｃ０ １ｐ ｃｎ ｌ ｙ ｔｉ ｑｔ ｚ ． ｈ ｍ ｌ ｒ ｓ ｏｔ ｎ ｎｔ ｎｏ Ｄ ｆｅ ｓ ｐｅ ｉ ． ｔ Ｓ Ｉ ．８ ｒ ｔ ｈｏｏ ，ｈｓ （ ｉ ｌ ｆ ｉ ｆ ｉ ｆ ｆｔｕ ｓｏ ｈ ｏ ｅ ｇ
一
Ｉ Ｎ
％Ｕ Ｔ＋
ＵＴ ．
Ｉ Ｎ
个 问题就是 射频 前端 的输 出会 含 一定 的直流 失 调 量 ， 不采 用一 定 的抑 制机 制 ， 些直流 成分将 同 若 这
一
图 １ 可 变 增 益 放 大 器基 本 结 构
样 被放 大从 而使后 面 的滤波器 饱 和 ， 因此 ， 中频可 变 增 益放 大器还 需要 抑制 直流失 调 。整个接 收机 系统
反 馈 结构保证 了高线性度 需 求。在最 高增益模 式下 ，通 带波纹 小 于 ０２ Ｂ，输入 噪 声 小 于 １ｎ ／ ．ｄ ５Ｖ ｓｒ Ｈ ） ｑ ｔ（ ｚ ，该放 大器同时含有直流失调抑制功能。采用 Ｓ Ｉ ．８ ｍ工艺，１８ Ｍ Ｃ０ １ ．Ｖ电源电压 ， 功
耗 为 ９ Ｗ。该接 收机 系统 已成功 流片 。 ｍ
一种基于电阻型光耦可变增益放大器设计
一
图 ４ Ｐ ７ 电阻 电压 曲线 测 试 图 ８
弱 也 随之 改 变 ， 而 使 光 敏 电 阻 阻值 发 生变 化 。 以步 进 为 ０ ５ 不 断 从 ．Ｖ ０ 改变 Ｖ ，同 时测 量 或者 。 阻 值 ，可 以测 得 电压 Ｖ 与 光 敏 电 阻 的 ｃ
Ｒ。 Ｒｌ 或 的变 化 关 系 。
大增 益 容 易 得 出 ：
Ｇ＝
当改 变 或 尺， ， 可 以 实现 放 大 增益 的改 变 。 时 都 通 过 采 用 改 变 电阻 来 控 制 放大 器 增 益 的 方 案概 念 比较 清 晰 、 电路
比较 容易 实 现 、 低 廉 ， 能 较好 地 满 足 实 际 电路 的需 求１１改 变 电 成本 也 ２。 １ ３ 阻值 来 获 得增 益 变 化 又 可有 几 种 方 式 ， 体如 下 ： 具 方 式 一 ： 拟 电子 开关 实现 增 益 可 变 。 模
图 １ 基 本 放 大 电 路
制 两 颗 光 敏 电 阻 阻值 的 大 小 。
１２ 普 通 运 算 放 大器 实 现 增 益 可控 的方 式 。我们 知道 ， 大 器 的 的增 ． 放 益 可 以通 过 改 变 相应 电阻 来 实 现 。如 图 ｌ是 一 个基 本 放 大 电路 ， 放 其
具有60dB动态范围的CMOS可变增益放大器设计
－ ● ‘ ＾ ，』．．．．＾．． ＾ ： …
…
一
引言
在无线 通信 系统 中 ， 由于 多径 衰减 、 传输 损耗 等
信道效应以及复杂多变的通信环境等诸多因素的影
响 ，天线 接收 到 的信 号强 度将 波 动不定 。因此需 要
在保证误码率 的前提下压缩接收信 号的动态范围 ，
具有 ６ ０ ｄ Ｂ 动态范围的 】 ＣＭＯＳ可变增益放大嚣设计
李斌
（ 中国电子科技 集团第五十 四研 究所 ， 河北 石 家庄 ， ０ ５ ０ ０ ８ １ ）
摘要 ： 采用 ０ ． １ ８ ｕ ｍ Ｒ Ｆ Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ 工艺设计 了具有指数增益特性的可变增益放 大器 （ Ｖ Ｇ Ａ ） 。 该 电路核心结构
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ＶＧ Ａ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｉ ｓ ｅ ｓ ｔ ｗｏ ｃ ａ ｓ ｃ ａ ｄ ｅ ｄ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｇ ａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ｗ ｉ ｄ ｔ ｈ ｉ ｓ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｓ ｃ ｏ ｄ ｅ ｒｃ ａ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ — ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ． ＤＣ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｍａ ｌｌ ｐ ａ ｒ ａ ｓ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｌ ｏ ｗ ａ ｒ ｅ ａ ． ＤＣ ｏ ｆ ｆ ｓ ｅ ｔ
总增 益控 制 范 围大 于 ６ ０ ｄ Ｂ 。 电路 采 用 １ ． ８ Ｖ电源 电压供 电 ， 总 电 流 消耗 为 ９ ｍ Ａ ， 总 芯 片面积 为 ５ ３ ０ ｍ ｘ
可变增益放大器的设计
可变增益放大器的设计赵悦;张罡帅;郭玉会【摘要】该文提出了可变增益放大器的设计方法,以实现对放大增益的实时控制,且对于输入信号的带宽以及频率都可以灵活调整,使得放大器的应用方式更加灵活、应用领域更加宽广。
文中采用可编程放大器AD603作为可变增益放大器,使用单片机进行控制电压的调整,对实现方法进行了详细的阐述,对该系统进行测试及结果分析。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2012(000)022【总页数】1页(P57-57)【关键词】可变增益;放大器;编程【作者】赵悦;张罡帅;郭玉会【作者单位】保定供电公司,河北保定071000;保定供电公司,河北保定071000;华北电力大学（保定）,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TN722伴随着计算机科学与技术迅猛的发展，使用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。
为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，工程中可以先把模拟信号按比例转换成数字信号，然后利用数字电路对该信号进行处理，之后再输出处理过的模拟信号。
放大功能是模拟信号处理电路中最常用到的，它是通过放大器电路实现的，大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。
放大电路也是构成其他模拟电路的基本单元电路，如滤波、振荡、稳压等功能电路。
本文以放大器为研究核心，讨论数字和模拟电路组成智能控制放大器增益的系统。
目前实现可变增益放大器的方法有多种，常用的方法是采用普通带宽放大器构成的放大电路，而AGC(Auto Gain Control)部分则是采用分立元件构成的，利用反馈的方法改变放大器的增益。
同时采用场效应管作为AGC的控制端可实现高频率和噪声低的放大效果，但是这种放大器的精确增益控制受限于温度和电源的漂移影响，很难实现稳定性。
为实现放大器的可编程控制，则需采用控制电压与增益成线性关系的可编程放大器，放大器AD603的增益可通过编程控制。
AD603是一款低噪声、温度稳定性高的可编程控制增益的放大器，其增益与单片机的控制字成线性关系，因此能实现可变增益控制放大器。
宽带CMOS可变增益放大器的设计
Ｆｉ ２ Ｃｏ ｍｏｎ－ ａ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｇ． ｍ ｇ ｔ ｔｕ ｔ ｒ Ｆｉ ３ Ｓｉ ａｌｓ ｍ ｉ ｇ ｖ ｒａ ｅ ｇａ ｎ ｓ ｒ ｔ ｒ ｇ． ｇｎ —ｕｍ ｎ ａ ｉｂｌ ｉ ｔ ｕｃ ｕ ｅ
郭 峰 李智群 陈东东 李海松 王志功
（ 南 大学 射 频 与 光 电集 成 电路 研 究 所 ，南 京 东 ２０９ ） １０ ６
摘 要 ：采 用 Ｔ ＭＣ ０ １ Ｓ ． ８ ｍ ＲＦＣＭＯＳ工 艺 设 计 实 现 了一 种 对 数 增 益 线 性 控 制 型 的 宽 带 可 变 增 益 放 大 器 ． 电路 采
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第２卷 ８
第 １ Ｎ Ｏ． ２ １ ２８ １
Ｄｅ ｃ．， ００ ２ ７
２０ ０ ７年 １ ２月
ＣＨ Ｉ ＥＳ Ｊ Ｕ ＲＮ Ａ Ｌ Ｎ Ｅ Ｏ ＯＦ ＥＭ Ｉ Ｓ ＣＯＮ Ｄ Ｕ ＣＴＯ Ｒ Ｓ
宽带 Ｃ ＭＯＳ可 变 增 益 放 大 器 的 设 计 ＊
＊东 南 大 学 射 光 所 与 安 宇 科 技 合 作 项 目 ｔ通 信 作 者 ｍａｌｇ ｏｅ ｇ ９ｎ ｒｐ ｓ ａ ｔｍ Ｅ ｉ￣ｕ ｆｎ ９ ｃ ＠ ｉ．ｉ ．ｏ ｎ
宽控制可变增益放大器(VGA)电路的设计
’ｈ ｓｇ ｆＶＧＡ ｅ ｔｉ ｒ ｕｉ ｌ ｅ Ｄｅ ｉｎ ｏ ’ Ｅｌｃ ｒｃＣｉｃ ｔ
Ｄ ｏ ｕｎ ｎ ｎｇ Ｙ ｙｕ
（ ｉ ｈ ｕ Ｓ ｉ ｔｃ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｖｏ ａ ｉ ｎ ｌＣ ｌ ｅ ｅ Ｇｕ ｚ ｏ Ｇｕ ｙ ｎ ５ ０ ０ ） Ｇｕ ｚ ｏ ｃ — ｅ ｈ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｃ ｔ ａ ｏ ｌ ｇ ， ｉ ｈ ｕ， ｉ ａ ｇ， ５ ０ ８ ｏ
压 Ｕ 。左端 为输入 电压 ， 根据 输 人 电压 Ｖｉ 变 的 化， 加在 ＆ 的两端 电压 ＶＲ相应 变化 ， ｃ 于是 ， 电阻 上 的电流 ：
ｋ 一 ＝ ＝ ＝
１ ２ 线性好 、 ． 控制 电压 范围广 的 电压 控制 电阻电路 可变增益 由电压控 制 电阻来实 现 。
ｔ ｏ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｔ ｅ ｏ ｔｏ ｌｃ ｒｃ ｃ ｒ ｅ ｔｏ ｏ ｔ ｇ ｕ ｐ ｔ ｔｈ ｓ ｔ ｅ ｍｅ ｉｓｏ ｉ ｈ ｌ ｅ ｒ ｒ ｌｒ ｓｓ ａ ｃ ，ｈ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｅｅ ｔ ｉ ｕ ｒ ｎ ｒ ｖ ｌａ ｅ ｏ ｔ ｕ ．Ｉ ａ ｈ ｒｔ ｆ ｈ ｇ ｉ ａ ｉ ａ ｎ —
输入信 号搭配 的偏 电压 １ ５ ． Ｖ。 图 ２的 电路考 虑 为
无失 真工作作 为必 要 条件 ， 了 不产 生 由于 场效 应 为 管 的失 真 ， Ｔ 由 构 成 的源 极 跟 随器 必 须 正 常工 作 。
此时 ， 因为电压控 制电阻 Ｒ 上流过 的最 大电流 为 Ｉ 。
下面对 实 现 低 失 真 ， 控 制 电 压 范 围 的 ＶＧ 宽 Ａ 的 电路加 以叙述 。
（ １
２ 取 出 电 流 电路
电流取 出电路［ ， 图 ２左侧 是 差 动 电路 ， 此 】见 ］ 在 电路 中使用单端 输入 和输 出 ， 因此 ， Ｔ 一处设 置与 在 。
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。
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。
CMOS可变增益放大器指数变化控制电路设计
（ ． ｏｌｇ ｎｅ ｒｔｄＣｉ ｕｔＳ ｕｈ ａｔ ｉｅｓｔ， ａ ｊｎ １ ０ ６ Ｃ ｉａ １ Ｃ ｌ ｅｏ ｔ ａｅ ｒ ｉ ｏ ｔｅ ｓ Ｕｎｖ ｒｉ Ｎ ｎｉｇ２ ０ ９ ， ｈｎ ； ｅ ｆＩ ｇ ｃ ｓ ｙ
法器的基础上 ， 用数 学逼近的原理 ， 出实现 了一种伪指数增益控 制电路 ， 采 提 得到很好 的ｄ 一 Ｂ 线性特性。
该 电路 工 作 电压 ３ Ｖ，采 用 Ｃ Ｍ Ｃ０ ｍ 工 艺设 计 实现 约 ３ ｄ 范 围的 增 益控 制 。 Ｓ ． ６ ０Ｂ 关 键 词 ：ｄ 一 性 ； 可 变 增 益 放 大 器 （ Ｂ 线 ＶＧＡ ） 伪 指 数 增 益 控 制 ；
１ 引 言
可变增 益放 大器 （ Ｇ Ｖ Ａ） 是无线前端接收机中的
限， 且功耗 较大 。本 文介绍 了一 种新颖 的模拟乘 法器
电路 ，实现较 大范 围的信号输 入 ，原 理框 图如图 １ 。 在此 基础上 ， 重点研究 实现 了其控 制电路 。 控制 电路 重要 模 块 ，以它 为 核 心 实 现 的 自动增 益 控 制 系 统 （ ＡＧＣ） 起着 调节 整个 接收机 动态接 收范 围的作 用 ，
中图分类号 ：Ｔ ４ ２ Ｎ ０
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ８ —０ ０（ ０ ８） １０ ２ —４ ６ １１７ ２ ０ ０ —０ １０
Ａ ＣＭ ＯＳ ＶＧＡ ｉ Ｅｘ ｏ ｅ ｔａ — ｈ ｎｇ ｄ ｎ ｒ ｌ ｒ ｕ ｔ ｓｇ Ｇａ ｎ ｐ ｎ ｎ ｉｌｃ ａ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｃ ｉ ｉ ｎ Ｃｉ Ｄｅ
视调 谐 器 等 。
固有 的ＢＥ 电压和集 电极 电流之间 的指数关 系 ， 结 这
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）
高性能开关电容可变增益放大器的设计
Design of High Performance of Switched-Capacitor Amplifier with Variable Gain
作者： 魏淑华 戴澜 苑林
作者机构： 北方工业大学信息工程学院,北京100144
出版物刊名： 北方工业大学学报
页码： 28-34页
年卷期： 2014年 第3期
主题词： 开关电容 可变增益放大器 运算放大器
摘要：提出一种采用新型开关电容网络的可变增益放大器,其主要电路分为两级,由开关电容阵列和运算放大器电路组成.通过对整体电路进行仿真,结果表明本文所设计的可变增益放大器可以实现0-24dB,每步长0.094dB的增益变化,具有大的动态范围、高精度和高线性度的优点,可用于模拟电路前端,提高了系统的动态范围和稳定性.。
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可变增益放大器电路设计
可变增益放大器电路设计
设计可变增益放大器电路的步骤如下：
1. 确定需求：首先确定所需的增益范围和输入信号的类型。
根据应用需求决定电路的放大倍数。
2. 选择放大器芯片：根据需求选择适合的放大器芯片。
考虑芯片的输入和输出特性，以及供电电压和功耗等因素。
3. 设计反馈网络：放大器通常采用反馈网络来控制增益。
根据所选芯片的规格书，设计反馈网络的参数，包括电阻和电容等元件的数值。
4. 确定电源供电：根据芯片的供电要求，选择合适的电源电压和电流。
确保电源稳定可靠，能够满足放大器的工作需求。
5. 进行仿真和优化：使用电路仿真软件，仿真整个电路的性能。
根据仿真结果进行优化，调整电路参数以改善性能，如增益平坦度、频率响应等。
6. 绘制电路图：根据电路设计，使用电路设计软件绘制出完整的电路图。
确保电路图的正确性和可读性。
7. 原理图布局：将电路图中的元件进行布局，包括安放芯片、电容、电感、电阻等元件。
合理布局可以减小信号干扰和噪音，提高电路性能。
8. 选择元器件：根据电路设计，选择适合的电容、电阻、电感等元件。
考虑元件的品质、价格和供货情况等因素。
9. 组装和调试：将所选元件安装到电路板上，进行电路的组装。
然后进行电路的初步调试，检查电路的工作状态和性能。
10. 最终测试：完成电路的组装和调试后，进行最终测试。
测试电路的增益范围、频率响应、失真等性能指标是否符合设计要求。
11. 优化和改进：根据最终测试结果，对电路进行优化和改进。
可能需要调整元件参数、更换芯片或进行其他改进措施。
12. 文档和记录：在设计过程中，及时记录设计思路、仿真结果、调试过程和测试结果。
编写详细的设计文档，以备将来参考和复用。
通过以上步骤，可以设计出一个符合要求的可变增益放大器电路。
设计过程中需要考虑到电路的性能、稳定性、可靠性和成本等方面的因素，并进行合理的优化和改进。