集成VGA辅助可以精确增益控制-电子发烧友网

具有固定增益放大和可变衰减的集成VGA电路对于接收器和发射器中的功率调平非常有用，即使在高中频下也是如此。

由于移动通信系统，移动通信系统需要增益控制广泛的发射和接收信号。例如，全球移动通信系统（GSM）的基站必须接收和解调大约-15 dBm至小于-104 dBm的信号，即使带内阻塞信号可能高达-13 dBm。 / p>

这些系统中自动增益控制（AGC）电路的目标是为模数转换器（ADC）提供相对恒定的输入电平。尽管可以在RF，中频（IF）或基带频率上实现增益控制，但是大多数增益控制在IF处操作。虽然总是希望增益控制电压和增益之间的精确关系，但在接收器（Rx）应用中，向后续级提供恒定信号电平的能力通常更为关键。因此，模拟或数字电平检测器是在移动通信系统中设置精确增益水平的重要组成部分。

虽然移动通信终端必须能够在很大的功率范围内传输，例如在宽带码分多址（WCDMA）系统中，75 dB，基站也需要大范围的功率控制。网络运营商必须能够通过固定标称终端来改变小区大小，必须能够在很大的功率范围内进行传输，例如宽带码分多址（WCDMA）系统中的75 dB，大范围的功率控制是在基站也需要。网络运营商必须能够通过固定标称的12 dB范围来改变小区大小。如果基站具有固定增益功率放大器[PA]（通常是这种情况），则必须通过改变PA的输入信号来设置基站的标称输出（图1）。

此外，发射功率将根据到移动单元的距离而变化。而且，诸如GSM和IS-136的时分多址（TDMA）系统需要有序的功率斜坡。这为基站的功率控制范围增加了40到50 dB。在CDMA或WCDMA基站的情况下，信号输出必须随着小区中的呼叫负载的变化而变化。

在传输应用中，输出将随着任何或所有先前的变化而不断变化说明理由，可变增益放大器（VGA）的增益与其增益控制电压之间的关系在设定正确功率的斗争中变得非常重要。例如，如果VGA在感兴趣的频段内具有线性，温度稳定和平坦的增益控制关系，则简单的两点VGA校准就足够了。使用校准数据，基站控制器可以放心地设置功率并忽略温度和频率的变化。然而，如果没有这种线性，则在感兴趣的频带上将需要许多校准点。如果性能随温度变化，则需要额外的校准点来考虑这些与温度相关的增益控制电压变化。

AGC电路通常由可变衰减器组成，然后是固定的 - 增益放大器。通过在单个芯片上集成这些功能，可以开发具有高性能水平的VGA，同时显着缩小电路的整体尺寸。 ADI 公司新一代VGA的一个发展目标是满足各种IF上各种蜂窝基站系统的性能要求，即使实现了温度稳定的线性dB增益控制范围高频是一项重大挑战。例如，用于蜂窝基站的单转换超外差Rx中的IF可以高达380MHz。其中一款集成VGA，型号为AD8367，集成了一个可变衰减器，具有45 dB范围（0至45 dB衰减）和一个非常线性的固定增益放大器（图2）。

AD8367基于该公司的专利X-Amp ™架构（以增益控制功能的指数特性命名）。与使用具有级联增益的分立VGA或PIN二极管衰减器相比，精确的线性dB缩放[即（增益（以dB为单位）/（VAGC（以V为单位）恒定]显着简化了蜂窝基站中的AGC设计主信号路径由一个电压控制的0至45 dB衰减器和一个42.5 dB固定增益放大器组成.AD8367设计用于在200Ω系统中最佳工作。

此外，AD8367还具有用于AGC功能的集成平方律检测器。

在AGC模式下，增益偏置引脚提供接收信号强度指示（RSSI）控制和输出信号被调平为354 mV RMS （对于未调制的正弦波，为1V pp）。如果Rx必须处理具有不同调制格式的信号，则该电路特别有用。一个很好的例子是现代GSM基站必须同时接收高斯最小移位键控（GMSK）和八态相移键控（8-PSK）调制（EDGE）信号。

< p>衰减器跟随固定增益放大器的集成非常适合Rx AGC电路，因为输入三阶截取（IIP3）和噪声系数跟踪dB每dB与增益设置（图3）。当输入信号最强时，增益最小，IIP3和噪声系数处于最大值。当接收信号最弱时，增益最大，IIP3和噪声系数对于弱信号是最佳的，从而保持宽信号动态范围。输出三阶截取（OIP3）和1 dB压缩时的输出功率与增益和温度无关，这是与分立式VGA相比的另一个显着优势，离散式VGA可能会随着温度和增益设置而降低输出功率水平（图4））。