《电测与仪表》199817总第35卷第391期高性能自动增益控制(A GC)电路的设计与实现
天津大学精仪学院 张汉奇 黄战华 蔡敬忠
摘要 介绍利用AD603设计的自动增益控制
电路,试验结果表明:该电路增益调节范围宽,
频率响应带宽高,具有良好的性能。
关键词 放大器 自动增益控制
一、引 言
在信号检测处理过程中,经常需要对信号
电平进行调整;微弱的电信号经长线传输后,需
要进行适当的补偿和校正。自动增益控制电路
在解决上述问题时具有其独特的效果。我们利
用可控增益放大器(AD603)配以适当的外围电
路,用反馈控制技术实现了自动增益控制的设
计电路。该电路可广泛用于仪器仪表检测及视
频信号处理等领域。
二、AD603的性能特点
AD603为单通道、低噪声、增益变化范围
线性连续可调的可控增益放大器。带宽
90MHz时增益变化范围为-11dB~+31dB;带
宽为9MHz时为9dB~51dB。增益变化范围可
进行控制。共有三种模式:(1)5脚与7脚断开
时,增益变化范围为9dB~51dB;(2)5脚与7脚短接时,增益变化范围为-11dB~+31dB;
(3)5脚与7脚之间接一电阻时,可使增益变化范围进行平移,例如5脚与7脚间接2115kΩ电阻时,增益变化范围为0dB
~40dB。其主要技术指标如下:
信号输入电阻(3、4脚)100Ω峰值输入电压90MHz 峰值输出电压(R L≥500Ω)±3V 输出短路电流50mA 输出阻抗(f≤10MHz)2Ω
增益控制精度(-015V≤V G≤+015V)±015dB
增益控制输入电阻(1、2脚)50MΩ
供电电压±5V(±5%)
静态电流1215mA
值得注意的是:(1)在±5V电源供电时,最
大信号输入为1Vrms(±114V峰—峰值);(2)
信号输入阻抗为100Ω,在某些应用场合下,需
要在输入端加一级缓冲器或预放大器用以阻抗
匹配;(3)将两个AD603串联使用可扩展增益
控制范围。
三、自动增益控制(A GC)电路工作原理
图1 电路原理图 (下转第25页)
图1是采用AD603和利用反馈控制技术
实现的自动增益控制电路。AD603的4脚偏
置为+5V,增益控制端1脚偏置为某一固定的
直流电平(比如+515V),增益控制端2脚电平
为电容C5上的电位。而C5的充电电流I A为三
极管TR1的集电极电流I1与三极管TR2的集
电极电流I2之差,即I A=I1-I2。当输出端(7
脚)电位升高时,三极管TR2趋向截止,TR2的
集电极电流I2减小,致使C5上的电位增高,
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修正,以保证程控预放输入端的电压值在0~79mV 范围内。设置子程序及样品信号测量子程序框图如图3、4所示。
四、
结束语
图3 预放增益及基准电压设置
经实际使用证明:用D/A 输出模拟程控基
准源的电平移动测量法可有效地提高A/D 转换的分辨率,此方法不仅分辨率高,
而且具有良
图4 样品信号测量子程序框图
好的线性和准确度,特别适用于对被测量的微小变化进行精确测量。
参 考 文 献
1 赵保经等编著1A/D 、D/A 转换器应用手册1上海科学普
及出版社,19951
2 胡汉才编著1单片机原理及其接口技术1清华大学出版
社,19951
收稿日期:1998-02-08
(韩松林 编发)
(上接第26页)AD603的增益减小;反之,当输
出电位降低时,三极管TR 2趋向导通,TR 2集
电极电流I 2增加,致使C 5上的电位降低,AD603的增益增大,达到了自动增益控制的目
的。
图2 实验波形图
四、实验结果
用330kHz 的阶梯波对自动增益控制电路进行了实验研究,从实验波形(图2)可看出:系统增益可随输入信号的幅值进行自动调节,起到了良好的电平调整和补偿作用。
五、结 论
利用AD603可调增益放大器组成的自动增益控制(A GC )电路,可随输入信号的幅值动态地改变系统增益,对信号电平的调整和微弱信号的检测具有良好的补偿效果,可广泛应用于视频信号处理及仪表信号检测等领域。
参 考 文 献
1 AD 公司产品手册1199612 康华光1电子技术基础,19791
收稿日期:1998-04-04
(韩松林 编发)
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