一種結(jié)構(gòu)簡單性能優(yōu)良的AGC電路(圖)

短波數(shù)字通信系統(tǒng)中接收機(jī)的agc電路采用ad603可變增益放大器結(jié)合簡單的agc控制電路來實(shí)現(xiàn)，具有較高的增益，動態(tài)范圍達(dá)70db，頻帶寬度為90mhz，且電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單。

短波接收機(jī)在接收信號時，由于電離層的變化、衰落和接收信號條件等不同，其輸入端信號電平在很大范圍內(nèi)變化。而接收機(jī)的輸出功率是隨外來信號的大小而變化的，接收機(jī)的輸出端會出現(xiàn)強(qiáng)弱非常懸殊的信號功率。為此，短波接收機(jī)中非常強(qiáng)調(diào)自動增益控制(agc)電路。agc電路是一種在輸入信號幅度變化很大的情況下，使輸出信號幅度保持恒定或僅在較小范圍內(nèi)變化的自動控制電路。agc的基本原理是產(chǎn)生一個隨輸入電平而變化的直流agc電壓，利用agc電壓去控制某些放大部件(如中放)的增益，使接收機(jī)總增益按照一定規(guī)律而變化。agc電路主要由控制電路和被控電路兩部分組成?？刂齐娐肪褪莂gc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。

目前，在短波接收機(jī)中放大器增益的控制方法主要有兩種。一種是改變放大器本身的參數(shù)，使增益發(fā)生變化，典型的是采用雙柵場效應(yīng)管，通過改變其中某一柵的直流偏置電壓使增益發(fā)生變化；另一種是在放大器級間插入可變衰減器，控制衰減量，使增益發(fā)生變化，典型的是各種集成的可變增益放大器，本文討論的agc電路就是采用adi公司的ad603可變增益放大器結(jié)合簡單的agc控制電路來實(shí)現(xiàn)的。要求增益大于50db，agc動態(tài)范圍大于65db，輸出信號電平基本穩(wěn)定在-10dbm。

ad603工作原理

表1：ad603引腳功能

ad603是低噪、90mhz帶寬增益可調(diào)的集成運(yùn)放，如增益用分貝表示，則增益與控制電壓成線性關(guān)系。管腳間的連接方式?jīng)Q定了可編程的增益范圍，增益在-11～+30db時的帶寬為90mhz，增益在+9～+41db時具有9mhz帶寬，改變管腳間的連接電阻，可使增益處在上述范圍內(nèi)。該集成電路可應(yīng)用于射頻自動增益放大器、視頻增益控制、a/d轉(zhuǎn)換量程擴(kuò)展和信號測量系統(tǒng)，簡化原理框圖如圖1所示。

圖1：ad603的原理框圖

ad603由無源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。圖中加在梯型網(wǎng)絡(luò)輸入端(vinp)的信號經(jīng)衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調(diào)整與其自身電壓值無關(guān)，而僅與其差值vg有關(guān)，由于控制電壓gpos/gneg端的輸入電阻高達(dá)50mω，因而輸入電流很小，致使片內(nèi)控制電路對提供增益控制電壓的外電路影響減小。以上特點(diǎn)很適合構(gòu)成程控增益放大器。圖1中的“滑動臂”從左到右是可以連接移動的。當(dāng)vout和fdbk兩管腳的連接不同時，其放大器的增益范圍也不一樣。

當(dāng)腳5和腳7短接時，ad603的增益為40vg+10，這時的增益范圍在    -10～30db，本文的設(shè)計(jì)就是這樣應(yīng)用的。當(dāng)腳5和腳7斷開時，其增益為40vg+30，這時的增益范圍為10～50db。如果在5腳和7腳接上電阻，其增益范圍將處于上述兩者之間。

agc電路工作原理及增益的分配和計(jì)算

● agc電路工作原理

選用ad603作為主放大器，兩片ad603采用順序級聯(lián)形式，充分發(fā)揮每一片ad603的增益控制功能。agc檢波由9018完成，9018同時送出agc控制電壓。完整的放大器及agc電路如圖2所示。

經(jīng)兩級ad603放大的信號，一路由j2送入下一級信號通道，另一路則由c10輸入到9018用于agc檢波。9018的發(fā)射極pn結(jié)完成agc檢波，并由集電極經(jīng)電容cagc濾波后送出agc控制電壓vagc。

輸入信號增大時，9018的基極瞬時電流也增大，相應(yīng)的集電極電流也跟著增大，從而r7兩端的瞬時壓降也增大，則集電極瞬時電壓減小，經(jīng)濾波后得到的vagc也相應(yīng)減??；同樣，輸入信號減小時，vagc則會增大，即vagc與輸入信號的強(qiáng)度成反比，符合agc電壓反向控制要求。

ad603的2腳對地壓降固定，1腳對地壓降即為vagc，從而1、2腳的電壓差v12受vagc的控制。ad603的增益可表示為：g=40