基于AD8367的自动增益控制电路分析

发布时间：2025-01-25 05:47:41 | 作者: 火狐直播app官方网址

  (AGC)，通过建立简化的等效原理图分析了该AGC电路的数学特性，得到该电路的

  目前，自动增益控制(AGC)技术大范围的使用在接收机上，其基本作用是压缩输入信号的动态范围。由于各种发射机发射信号功率有大有小，发射机与接收机间的距离有远有近，以及电磁波在传播过程中的多径效应和衰减等原因，使得接收机接收到的有用信号强度波动范围较大，若接收信号强度过于微弱，可能会使得某些电路 (如检波器)异常工作而丢失信号;若接收机接收信号强度过大，会造成放大器的非线性失真，因而在接收机种都一定要采用自动增益控制技术，用来将大动态范围的信号调整在很小的波动范围内。实现对信号的自动增益控制方式有多种，市场上可供选择的集成化芯片也很多，其基础原理都是利用检波反馈方式控制压控放大器的放大系数，达到自动增益控制目的。本文主要分析了基于AD8367的自动增益控制电路。

  AD8367是基于ADI公司XAMP结构的可变增益中频放大器，由一个9阶电阻衰减网络和一个固定增益放大器构成，可以在一定程度上完成精确的对数线性增益控制，增益控制范围45 dB，它既能配置应用于外加电压控制的传统的VGA模式，同时内部还集成了平方律检波器，因而也可以工作于自动增益控制模式。

  AD8367典型工作频率范围为500 MHz以内，有两种工作模式：正增益模式(MODE端接高电平)和负增益模式(MODE端接低电平)，模拟增益控制电压范围为50mV～950mV，控制灵敏度为20mV/dB，通过增益控制端MODE可设置AGC为正增益控制模式或负增益控制模式，以配合对数放大器的特性构成稳定性很高的负反馈AGC电路。当工作于正、负增益控制模式下，AD8367的对数增益与线性控制电压之间的关系分别为：

  检波输出电压经DETO引脚输入到GAIN引脚来控制9阶电阻网络的增益，以达到自动增益控制的目的。

  检波器的内置比较参考电压有效值为Vref=0.354 V(峰-峰值为1 V)，RC滤波器的内置电阻R=10 k，电容C可改变。检波方式如图3所示。

  图4为基于AD8367芯片的AGC电路测试PCB板，与图1外围电路相比，该测试板在AD8367的输入输出端分别添加了电阻阻抗匹配网络，其对信号的衰减都约为11.5 dB。

  图5为测试该AGC电路的实验原理框图，通过信号源发射幅度范围为-40～+20 dBm的频率为10 MHz信号进入图4所示AGC电路测试PCB板，在其输出端接频谱分析仪测量输出信号幅度，并且用电压表记录不一样的功率输入信号下AD8367芯片DETO 引脚的电压。

  AD8367芯片DETO引脚的电压数据及频谱分析仪读取的输出信号功率数据如图6和图7所示。根据前述推导可知此种AGC电路对信号峰值的有效处理范围约为2.812～667 mV，在50欧姆输入阻抗的信号源上约为-41～+6 dBm。

  从图6、图7中能够准确的看出，输入信号在-30～14 dBm范围内时，增益控制电压与输入功率成线性关系、输出近似处于恒定状态。对于式(12)将幅度Ai转换成50欧姆阻抗下的功率P带入可得：Vc- dc=a+0.2P，a为截距，从图6中能得出，在P在-30～14 dBm范围内时，关系图曲线)是相符的。

  由于电阻匹配网络带来11.5 dB的衰减，所以实际进入芯片Input引脚的信号在-41.5～+2.5 dBm时，电路输出保持恒定，即电路工作在AGC状态，这与前述推导结果在误差允许范围内是相符的。

  本文从数学角度分析了基于对数放大器AD8367的自动增益控制电路，得到了其输入输出关系，以及电路工作于AGC状态时信号幅度的范围，最后实验验证了本文分析的正确性。