采用集成AGC放大器JGF051A告竣自愿增益驾御电途的

2020-04-28 03:08 shenhua

  自动增益控制习惯称为AGC,其在测控系统中应用很多。对于接收机来说,因为天线上收到的外来信号场强并非恒定不变,其输入端信号电平在很大范围内变化,而接收机的输出功率是随外来信号的大小而变化的,固定增益接收机的输出端就会出现强弱非常悬殊的信号功率。为此,AGC放大器,其放大的信号都有一个动态范围,若输入信号过大,会使放大器的末级工作于非线性区,造成传输信号的非线性失真。采用AGC电路进行放大器的增益控制,能保证大信号输入时不产生失真,且能扩大放大器的动态范围。另外,稳定的中频输出,对信号的解调质量是有很大的帮助的,所以一般中频放大器也都采用AGC电路来保证稳定的输出。

  目前,在接收机中实现AGC的方法主要有两种。一种是改变放大器本身的参数,使增益发生变化,典型的是采用双栅场效应管,通过改变其中某一栅的直流偏置电压使增益发生变化;另一种是在放大器级间插入可变衰减器,控制衰减量,使增益发生变化,典型的是各种集成的可变增益放大器,常用的方案有采用ADI公司的AD603可变增益放大器结合简单的AGC控制电路。本文基于中国电子科技集团公司第十三研究所生产的集成中频AGC放大器JGF051A实现的AGC电路为例,来介绍自动增益控制电路的设计方法。

  基于JGF051A集成AGC放大器实现的AGC电路,具有较高的增益,动态范围达70dB,频带宽度为10~200MHz,且电路结构简单。本文介绍的AGC电路(该电路在某测控系统中作为中放单元已经得到运用),其中心频率40MHz,增益大于60dB,AGC动态范围大于65dB,输出信号电平基本稳定在-10dBm。

  JGF051A具有单电源(+12V)供电,高增益(60dB),宽频带(10~200M)等优点,可以实现低相位变化并具有信号强度指示以及AGC电压指示(该指示可以实现电路和系统遥测指示)功能,通过调整18脚的电阻阻值还可以改变放大器的输出幅度。其对应关系如表1所示(常温70MHz数值),简化原理框图如图2所示。

  选用JGF051A作为主放大器,就能实现增益以及AGC动态的指标需求,前级只需加选频滤波器就能够实现所需的指标要求。但在实际使用过程中,为得到可靠的增益及较好的噪声系数指标,在前级加入了低噪声放大器,另外还增加了遥测指示的实现,具体电路原理图如图3所示。

  输入信号经过Z1(40M晶体滤波器)选频后经低噪放N1(HE365),直接送入AGC放大器N2(JGF051A)。其中,N3(LM140H-5.0)和N4(GF156)实现了遥测参数指示。本电路实现的是AGC起控指示。

  AGC放大器JGF051A的18脚为输出功率调节引脚,通过调整电阻R16可以调整输出功率,同时也可以调整起控电平。电阻越小,起输出功率越小,起控电平越小。但需要注意的是随输出幅度的降低,输出幅度随温度的变化会越大,为避免AGC出现失控,调节JGF051A的输出幅度应不小于-12dBm。因此在电路中加入Π型衰减网络便于匹配调整,通过同时调整R16及∏型衰减网络可以实现需求的输出幅度、起控电平以及理想的起控指示。

  将整个电路按图4所示连接进行闭环测试。在测试过程中,通过调整信号源的输入信号强度的大小,电路中Π型衰减网络取2dB,输出调节电阻取680Ω,测试相关参数如表2所示。

  由表2可以看出,输入信号强度从 -65dBm到0dBm变化时,AGC控制电路能够相应地调节AGC控制电压VAGC的大小,从而改变JGF051A的增益,使其输出信号强度基本稳定在-10dBm左右,整个控制范围在65dB以上,满足设计要求。另外本电路提供了AGC控制指示可以作为系统的遥测参数,还有较小的载波相位变化(能实现载波相位变化≤10°的指标)。另外,本电路可以通过调整参数,改变选频滤波器的频率,可以用在多种系统的接收中频放大单元,在测控系统中得到了广泛应用。

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