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模拟控制式和数字控制式VGA(一)可变增益放大器

时间:2016-06-01 09:44:36  来源:  浏览量:

  本指南将重点讨论适合通信系统的VGA。VGA是否适合通信系统取决于这些参数是否满足系统性能。文中将探讨模拟控制式和数字控制式VGA。

  自动增益控制(AGC)系统中的可变增益放大器(VGA)宽带、低失真可变增益放大器在通信系统中应用非常广泛。例如,无线电接收机中的自动增益控制(AGC),如图2所示。通常,由于传播路径存在差异,接收到的能量表现出很大的动态范围,需要在接收机内进行动态范围压缩。

  这种情况下,所需信息蕴含在调制包络中(无论采用何种调制模式),而不是载波的绝对幅度。例如,1MHz的载波被调制到1kHz上,调制深度为30%,不管接收到的载波电平是0 dBm还是–120 dBm,传递的信息都是相同的。存在较大输入变化时,通常会在接收机内利用某种类型的自动增益控制(AGC)功能,将载波幅度调整到某个归一化参考水平。AGC电路用作动态范围压缩器,能够在多个载波周期的间隔内响应某个信号衡量指标(通常为幅度平均值)。

  因此,它们需要时间来根据接收信号电平差异做出调整。利用峰值检波方法可以缩短信号电平突然提高所需的响应时间,但稳定性会受到一定损害,因为瞬态噪声尖峰现在可以激活AGC检测电路。非线性滤波和“延迟AGC”概念对于优化AGC系统很有用。实践中有很多折衷考虑。

  图1:通信系统中的动态范围参数

  图2:典型的自动增益控制(AGC)系统

  值得注意的是,一个AGC环路实际上有两路输出。当然,较为明显的输出是幅度稳定信号。不太明显的输出则是VCA的控制电压。实际上,此电压衡量输入信号的幅度平均值。如果系统经过精确调整,则控制电压可用于衡量输入信号,有时也称为“接收信号强度指示(RSSI)”。给定适用的精密VCA增益控制法则,利用后面这点便可以实施针对输入信号电平进行校准的接收系统。

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