一种宽频带大动态自动增益电路的制作方法

本发明涉及射频通信技术领域，具体涉及一种宽频带大动态自动增益电路。

背景技术：

现代宽带无线通信接收机，如软件无线电、gps(全球定位系统)、移动电视、助听器等，为了保证a/d转换的动态范围和带宽，要求电路能提供一个足够大的动态范围、高的灵敏度和大带宽的放大功能。通常，为满足动态范围的要求，在接收机模拟前端需要设计agc电路。传统的agc电路通常工作在小于100mhz的中频部分，但是随着科学技术的发展，a/d转换器可以处理的频率变高，不需要把外部信号变换到很低频率即可进行转换，因此就需要使用工作在较高频率下的自动增益电路。由于agc电路受器件性能等因素影响，较难同时满足带宽、动态范围和线性等技术指标。

技术实现要素：

本发明的目的在于：本发明提供了一种宽频带大动态自动增益电路，解决了目前agc电路在高频率下信号接收范围窄的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种宽频带大动态自动增益电路，包括

压控增益放大单元，用于在调节电压的调节下，将功率不同的输入信号稳定为功率相同的输出信号，并将一部分输出信号用于输出，另一部分输出信号用于反馈；

滤波单元，用于将所述压控增益放大单元的反馈信号进行收窄；

解调对数放大单元，用于对所述滤波单元收窄后的反馈信号进行解调，并利用解调后的反馈信号产生调节电压，输出至所述压控增益放大单元。

进一步的，所述压控增益放大单元包括两个级联的压控增益放大器，所述两个压控增益放大器之间连接差分低通滤波器，所述差分低通滤波器用于滤除谐波。

进一步的，还包括

预选滤波单元，用于对输入信号进行选择；

放大预处理单元，用于对预选滤波单元输出的信号进行放大，并将放大后的信号输入至所述压控增益放大单元；

末级放大单元，用于对所述压控增益放大单元输出的输出信号进行放大；

末级滤波单元，用于对末级放大单元放大后的输出信号进行滤波。

进一步的，所述预选滤波单元为三阶椭圆滤波器。

进一步的，所述放大预处理单元为放大器。

进一步的，所述末级放大单元为放大器。

进一步的，所述末级滤波单元为三阶椭圆低通滤波结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的宽频带大动态自动增益电路，解决了高中频的大动态范围信号接收，输入动态范围达80db，输入功率范围为-90～-10dbm，频率范围为100mhz～2ghz；使用频率范围广，可应用在更多的通信接收领域；外围电路使用灵活，可以根据需要输出不同的功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明预选滤波单元的电路原理图；

图3为本发明预选滤波单元的仿真图；

图4为本发明中压控增益放大单元、滤波单元、解调对数放大单元的电路原理框图；

图5为本发明中末级滤波单元的电路原理框图；

图6为本发明末级滤波单元的仿真图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

一种宽频带大动态自动增益电路，包括

压控增益放大单元，用于在调节电压的调节下，将功率不同的输入信号稳定为功率相同的输出信号，并将一部分输出信号用于输出，另一部分输出信号用于反馈；

滤波单元，用于将所述压控增益放大单元的反馈信号进行收窄；

解调对数放大单元，用于对所述滤波单元收窄后的反馈信号进行解调，并利用解调后的反馈信号产生调节电压，输出至所述压控增益放大单元。

所述压控增益放大单元包括两个级联的压控增益放大器，所述两个压控增益放大器之间连接差分低通滤波器，所述差分低通滤波器用于滤除谐波。

还包括预选滤波单元，用于对输入信号进行选择，所述预选滤波单元为三阶椭圆滤波器；

放大预处理单元，用于对预选滤波单元输出的信号进行放大，并将放大后的信号输入至所述压控增益放大单元，所述放大预处理单元为放大器；

末级放大单元，用于对所述压控增益放大单元输出的输出信号进行放大，所述末级放大单元为放大器；

末级滤波单元，用于对末级放大单元放大后的输出信号进行滤波，所述末级滤波单元为三阶椭圆低通滤波结构。

实施例

本实施例用于对本发明进行具体说明。

如图1所示，本发明包括预选滤波单元、放大预处理单元、压控增益放大单元、滤波单元、解调对数放大单元、末级放大单元和末级滤波单元。

本实施例输入信号频率为720mhz±150mhz，功率为-90dbm～-10dbm。

如图2所示，预选滤波器单元采用三阶椭圆滤波器对输入信号进行选择，1db带宽为300mhz；具体电路如下：

输入端连接电容c1一端，所述电容c1的另一端连接电感l1的一端，所述电感l1的另一端连接电容c2一端和电容c3一端，所述电容发c2另一端连接电感l2的一端，所述电感l2的另一端接地，所述电容c3另一端连接电感l3一端，所述电感l3另一端连接电容c4一端和电容c5一端，所述电容发c4另一端连接电感l4的一端，所述电感l4的另一端接地，所述电容c5另一端连接电感l5一端，所述电感l5另一端连接电容c6一端和电容c7一端，所述电容发c6另一端连接电感l6的一端，所述电感l6的另一端接地，所述电容c7另一端连接电感l7一端，所述电感l7另一端连接放大预处理单元。

放大预处理单元，采用放大器对输入的-90dbm～-10dbm信号进行放大，放大后的信号功率范围为-75dbm～5dbm，该范围内的信号不被压缩，放大后的信号进入压控增益放大电路，便于将输出功率稳定在一个数值；

如图4所示，压控增益放大单元，由两级压控增益放大器adl5330acpz-wp组成，两级放大器之间采用差分低通滤波器滤除谐波，提高输入信号的纯净度，输出信号至滤波单元，解调对数放大单元产生调谐电压vout，分别反馈回两级adl5330的调谐电压引脚，从而使压控增益放大单元的输出信号稳定在所期望的功率。其中滤波单元采用中心频率为720mhz，带宽为5mhz的声表滤波器，用于将反馈的宽带射频信号收窄，利于解调对数放大单元的解调和锁定，解调对数放大单元采用ad8318对数放大器，通过调节其vset引脚电压可以控制整个压控增益放大单元的输出功率，将输出功率稳定在-35dbm。

所述压控增益放大单元及解调对数放大单元的具体连接关系为：所述放大预处理单元的输出作为所述压控增益方法单元的输入，输入端连接第一阻抗变换器(etc1-1-13)，所述第一阻抗变换器连接第一压控增益放大器(adl5330acpz-wp)，所述第一压控增益放大器(adl5330acpz-wp)的两个输出端分别输入差分低通滤波器的电容c8两端，所述电容c8一端连接电感l8的一端，所述电感l8的另一端连接电感l9一端、电容c9一端，所述电感l9另一端连接电感l10一端、电容c10一端，所述电容c10另一端连接电容c11一端，所述电容c11另一端连接电感l13一端，所述电感l13另一端连接电容c10另一端、电感l12一端，所述电感l12另一端连接电容c9另一端、电感l11一端，所述电感l11另一端连接至所述电容c8另一端，所述信号由电容c11两端输出，所述电容c11两端输出的信号输入至第二压控增益放大器(adl5330acpz-wp)，所述第二压控增益放大器(adl5330acpz-wp)的输出端连接第二阻抗变换器(etc1-1-13)，所述第二阻抗变换器(etc1-1-13)的输出信号用于反馈和输出，反馈信号经滤波单元输入至所述解调对数放大单元，所述解调对数单元产生的调节电压输入至第一压控增益放大器和第二压控增益放大器。

本实施例的输出功率为-20dbm±1dbm，因此末级放大单元选择相应的放大器型号，放大倍数为20dbm，输出线性为+45dbm，对输出信号进行放大并提高整个agc电路的输出线性。

如图5所示，末级滤波单元采用三阶椭圆低通结构，用于滤除放大器的谐波杂散使输出信号更为纯净，具体电路为：输入端连接电容c12的一端和电容c13的一端，所述电容c13上并联电感l14，所述电容c12的另一端接地，所述电容c13的另一端连接电容c14和电容c15，所述电容c15上并联电感l15，所述电容c14的另一端接地，所述电容c15的另一端连接电容c16和电容c17，所述电容c17上并联电感l16，所述电容c16的另一端接地，所述电容c17的另一端连接输出端和电容c18的一端，所述电容c18的另一端接地。

本实施例采用adl5330acpz-wp实现一种输入频率为720mhz±150mhz输入功率为-90dbm～-10dbm的宽频带大动态自动增益控制电路。该种方法同样适用于输入频率范围在100mhz～2ghz的大动态自动增益控制电路的设计上，在设计时可以根据需要对所使用的滤波器、放大器型号进行调整。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。