引言

ad8367是一款具有45db控制范围的高性能可变增益放大器，输入信号从低频到500mhz带宽内增益均是以分贝为单位线性变化。它适用于雷达、移动通信基站、卫星接收机等通信设备。本文将介绍其特点、工作原理，及其在70db大动态范围控制系统中的应用，给出了两种级联控制的电路连接方法并对二者性能做出了比较分析。

ad8367芯片介绍

ad8367是基于ad公司x-amp结构的可变增益中频放大器，能够实现精确的增益控制，单片控制范围45db。它既能配置应用于外加电压控制的传统的vga模式，同时内部还集成了平方律检波器，因而也可以工作于自动增益控制模式。它的引脚图如图1。

ad8367是通过0－45db可变电压衰减网络加42.5db固定放大器实现线性的增益控制，其内部简化结构如图2。

由图2可见，ad8367的可变衰减由200 电阻梯形网络和跨导控制单元实现。电阻网络包含一个增益内插器和9个5db衰减选择。增益内插器决定增益控制级，例如当第一级衰减有效时，衰减0db，当最后一级衰减选中时，衰减45db。当衰减控制量在两级之间时，则相邻级跨导控制单元立即起作用，产生加权的衰减控制，两者结合产生0～45db任意衰减量。经过内部42.5db固放输出就实现了平滑的、以db为单位的线性增益控制。

模式控制管脚mode决定控制增益随控制电压的变化关系。当mode接高电平时，ad8367工作于gainup模式，增益随着外加控制电压vgain的增大而增大（如图3）。理想的增益控制方程如下：

gain（db）＝50 vgain（v）－5 (1)

方程(1)表明增益控制因子为50db/v（20mv/db），增益轴截距为 5db（vgain＝0时）。

图3同时显示了输入信号频率在200mhz以内，增益控制范围>40db时，控制波动< 0.5db。

当mode接低时，ad8367工作于gaindown模式，控制增益随控制电压的增大而减小（图3），理想的控制方程为 gain（db）＝45－50 vgain。

ad8367实现传统vga功能时，适合于大动态范围增益控制，能充分利用其控制的线性特性，但需要外加控制电压。此时既可以工作于gainup模式也可以工作于gaindown模式。

当ad8367利用内置平方律检波器实现agc功能时，必须工作于gaindown模式。此时检波器将输出信号与内置（354mv rms）参考点比较，小于或超过参考点，就分别增大或减小控制增益。此时，检波器输出特性与vgain相同，为20mv/db，可作为输入信号强度指示（rssi），因此电路连接上只需将检波器输出脚deto与vgain相连，闭环构成agc，连接简单，如图4的后级。

级联实现agc的两种方法

当应用中输入信号动态范围在45db以上时，就需要级联ad8367以拓宽控制范围。下面笔者就以设计的70mhz中频接收机中，级联两片ad8367达到 70dbagc控制范围为例，给出两种电路连接方式并对其做出比较。

利用内置检波器组成agc控制环路

级联时，第一级工作于vga方式，第二级应用于agc方式，第二级检波输出作为两级的vgain控制输入。当输入信号变化时，信号的强度经第二级内部平方律检波后，反馈到两级可变增益控制部分，自动完成增益控制。从整体看，实现agc功能。

这样连接的理由是：如果也将第一级工作于agc方式，而此时第一级输出并不能到达内置参考点，将始终处于增益最大状态，由图3可见此时增益控制波动很大；并且这样两级的控制增益不能平均分配，无法充分利用ad8367增益控制曲线中间段的良好线性特性。而将第二级检波同时控制两级的增益，既实现了agc功能，同时也充分利用了ad8367增益控制曲线的线性特性。电路连接a如图4。

工作于vga方式外加检波构成agc

本连接方式是将两片ad8367均工作于vga方式，外加检波电路给出增益控制信号，闭环形成agc功能。

应用背景：在数字中频接收机前端应用ad8367时，agc输出经过adc中频采样，数字化后送往fpga进行后续中频数字处理。前一种连接纯粹用ad8367内部检波器直接对agc输出检波，而实际输入中总会有噪声，此时对信号功率的估计误差较大，增益控制也不准确。因而笔者在fpga中对agc输出采样后数字量进行检波，这样便于对信号进行滤噪处理和采用更加灵活有效的控制算法，以对ad8367做出精确的控制。

因此，本连接方式如下：由fpga采用一定的控制算法，检测agc输出强度，给出相应的数字控制信号，经dac后同时送往两片ad8367的vgain控制端，这样实际构成了外加检波的agc控制环路。检波输出同时控制两片ad8367，也有效地利用了其增益控制中间段的良好线性。电路连接如图5。

两种连接方式比较

控制复杂性比较

如果agc输出后续均进行数字化处理，则两种连接方式下，agc输出后仍都需经过adc和可编程数字芯片。不同的是，连接b需多加一片dac，输出增益控制信号。在控制方法上，连接a由于直接利用了内部检波器，所以无需设计控制算法和外加控制。连接b需要设计控制算法，控制信号需经转换后才能控制ad8367，控制过程相对复杂。

当应用于纯模拟