施工指南
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自动增益控制( AGC)的
使用金刚石晶体管OPA660
由基督教海恩,伯尔 - 布朗国际有限公司
模拟信号的乘法早已之一
模拟电路技的最重要的非线性函数
术。多信号源,然而,如CCD森
理器, PIN二极管,或天线,实现弱,摆动,和
同时宽波段信号。但现在一个新的乘法
阳离子的方法是可用的。作为一个高带宽自动 -
MATIC增益控制( AGC )电路的应用,集成
电路OPA660改变自己的增益来改变信号
振幅和保持输出信号恒定在宽
输入电压范围。该OPA660从而使得有可能
控制和放大信号,无需额外的倍频。
重要参数包括微分增益(DG ),则
热引起的脉冲失真,信号与噪声
比(S / N)。
模拟乘法器提供的输出信号(电压或
电流)成比例的两种或多种的产物
输入。这里介绍的应用电路关注
主要与两个输入。在最简单的情况中,每个
两个输入端可以与两种极性的功能。在这种情况下,该
输入电压摆幅涵盖了所有四个象限;也就是说,有
四种极性组合。而相比之下,一个四象限
倍增器,一个两象限乘法器只允许一个输入
要连接到的任何极性的信号。第二输入
只能处理单极信号。
乘法器是非线性的,因此不能执行
因为简单,正是因为线性元件。在发展
的电路中,不同的设计方法进行了取决于所使用
时的准确度,带宽,和合理的复杂性。
乘法器确实有一些缺点,其中包括直链
性误差,温度依赖性,小于理想串扰
和有限的带宽,但在乘法函数预
直接sented此功能,并具有可变
跨导,从而使其能够实现的最大可能
带宽。
AGC与钻石晶体管
该OPA660的电压控制的电流源从
的Burr-Brown已根据收购各种昵称其
应用范围:
运算跨导放大器( OTA)的
电流传输器
钻石晶体管
理想的晶体管
Macrotransistor
申请该OPA660通常放大器
电路。不过,尽管OPA660的连接销,
I
Q
中,调节功能主要是作为一个电源开关或
静态电流编程,它也可以被用于mul-
tiplicative应用。
图1示出了跨导的Dependance
(GM = D(我
OUT
) / D (V
IN
) )时的电阻,R
QC
。在后续
荷兰国际集团方程可以从理想化OPA660衍生
在图2所示的模型的电路。
V
I
QC
=
T
l
n (n)
R
QC
当温度电压(V
T
)为25.86mV ,在quies-
分电流电阻(R
QC
)为250Ω ,以及比例因子(n)的
晶体管的R
122
是如图10所示,横流I
QC
可以
计算公式如下:
I
QC
=
25.86mV
LN( 10) = 238μA
250
随后的晶体管级的静态电流可
被计算为7.3的比例因子(一),用于晶体管31
32 ,81,和82至
I
QC
'= A I
QC
= 7.3 238μA = 1.74毫安
I
OUT
(MA )
1.5
R
QC
250
1.0
500
0.5
–20
–15
–10
–0.5
10
15
20
V
IN
(毫伏)
–1.0
–1.5
V
OUT
= V
IN
M
R
QC
V
OUT
V
IN
M
R
QC
乘法图1示意图
功能。
AB-185
美国印刷1993年10月
1993年的Burr-Brown公司
BC
7
(13)
7
(13)
I
QC
'
DB
DT
7
(13)
7.3
(x)
I
QC
81
I
QC
I
QC
5
6
R
gm
8
2
I
QC
'
31
7.3
(x)
I
QC
'
I
QC
3
7.3
(x)
10
(x)
122
(14)
(14)
4
4
R
QC
250
I
QC
82
I
QC
'
7.3
(x)
I
QC
'
32
I
QC
'
I
QC
(14)
4
图2.理想模型电路。
现在很容易使用,确定跨导
下面的等式:
GM =
I
QC
V
T
=
一 LN (N )
= 67毫安/ V
R
QC
通用,因为它是依赖于调制。这种变化
结果在转弯中的信号失真。下面的等式
导出的信号振幅和失真之间的关系
化。
i = I
1
– I
2
= I
QC
“进出口+
实际的乘法器电路的电路图illus-
trated在图3中可以更容易地确定所述乘法
阳离子常数, M。在8引脚的信号电流产生的
下面的输出电压在电阻器R
OUT
:
V
OUT
I R
OUT
= V
IN
克R
OUT
= V
IN
M
R
QC
( )
V
V
T
- 经验 -
( )
V
V
T
i = –I
QC
'[精通( -φ ) - 精通( + φ ) ] = -2i
QC
' 双曲正弦( φ )
=
V
IN
– R
gm
i
V
IN
+ 2I
QC
' R
gm
的sinh ( φ )
V
=
=
2V
T
2V
T
V
T
V
IN
= 2V
T
–2I
QC
' R
gm
的sinh ( φ )
D( ⅰ)
= –2I
QC
“ COSH ( φ )
d()
当电阻器(R
OUT
)具有2.08kΩ和输入电压
is
±10mV,
输出电压达到以下值:
V
OUT
=
一 LN ( N) R
OUT
R
QC
7.3 LN ( 10 ) 2.08kΩ
250
=
±1.4V
=
±10mV
D( V
IN
)
d()
= –2V
T
–2I
QC
' R
gm
COSH ( φ )
倍增系数M可以直接从推导
如下的方程:
M = A LN ( N) R
OUT
= 7.3 LN( 10 ) 2.08kΩ = 35kΩ和
增益G可通过以下公式来计算:
M
35k
G=
=
=
= 140
D( V
IN
)
R
QC
250
法确定
微分增益( DG )
图4示出电路部分的乘法重要
化。当V
IN
= 0, I = 0 ,并且我
1
= I
2
= I
QC
' ,我增加了与
瑞星V
IN
,产生的电流I的变化
1
我
2
。该
增加两个电流也会改变跨导
2
D( V
OUT
)
GM =
D( ⅰ)
D( V
IN
)
=
D( ⅰ) /天( φ )
D( V
IN
)/d()
=
双曲余弦( φ )=双曲正弦( φ )+ 1 =
2
( )
i/I
QC
'
2
1
R
gm
–
2
+1
V
T
I
QC
“吸烟与健康委员会( φ )
=
R
gm
+
I
QC
'
1
V
T
( )
i/I
QC
'
2
2
+1
I
QC
' =
一 LN ( N) V
T
R
QC
1
R
gm
+ V
T
/I
QC
'
以下适用于较低的调制:
i
最大
≈
V
INMAX
R
gm
+ V
T
/I
QC
'
gm
0
=
i=0
在极端情况下,其中R
gm
= 0,则结果如下:
或低的调制:
R
gm
+ V
T
/I
QC
'
R
gm
+
2
DG =
gm
最大
gm
0
–1=
R
gm
+
R
gm
+ V
T
/I
QC
'
V
T
/I
QC
'
DG
≈
V
T
/I
QC
'
V
IN
/I
QC
'
2
(
i
最大
/I
QC
'
2
)
+1
2 (R
gm
+V
T
/I
QC
')
+1
≈
R
OUT
2.08k
+5V
i
7
5
8
3
V
OUT
±1.4Vp0
一 LN (N )R
gm
/ (R
QC
+ 1)
一个LN (N )R
gm
/R
QC
+
1
V
IN
/V
T
图2(a LN (N )R
gm
/ (R
QC
+ 1)
2
–1
+1
V
IN
±10mVp0
DB
OPA660
DT
DG
0
=
(
(
i
最大
/I
QC
'
2
)
2
+1 – 1
4
6
R
gm
1m
2
1
DG
0
≈
R
QC
250
V
INMAX
2V
T
)
+1 – 1
–5V
图3.乘法器电路。
图5-8显示了方程的分析
DG = F (V
IN
; R
gm
; R
QC
) ,它决定了微分
增益误差依赖于输入电压。这些数字
包括开环增益电阻(R
gm
)和静态
电流电阻(R
QC
).
可以明显看出,R
gm
产生转移线性化,但它也
降低增益,G
RGM
.
I
QC
'
I
QC
'
G
RGM
=
D( V
OUT
)
D( V
IN
)
R
OUT
=
R
OUT
R
gm
+V
T
/I
QC
'
V
IN
V
I1
I2
i
R
gm
i
I2
I1
V
=
R
gm
+
R
QC
一 LN (N )
i=0
I
QC
'
I
QC
'
图4.乘组。
如稍后将示出的增益减少导致较差
信号 - 噪声比(S / N)。设计人员可确定最佳
为DG和S / N性能折衷选择
对于V相应的值
INMAX
和R
gm
。然而,较大的
控制范围,也就是说, R的更大的变化
QC
-The的妥协可能是质量较差
获得。
3
10
DG最大
DG最大
0
R
QC
= 250
10
R
QC
= 500
3
0
3
10
10
20
R
gm
()
1
20
0.3
30
40
0.1
–20
–10
0
10
V
IN
( MVPO )
20
1
30
40
0.3
50
0.1
–20
–10
0
10
V
IN
( MVPO )
20
图5.微分增益误差(R
QC
= 250).
图6.微分增益误差(R
QC
= 500).
10
DG最大
R
QC
= 1k
3
10
20
30
40
50
DG最大
0
10
R
QC
= 2k
3
0
10
20
30
40
50
R
gm
()
1
1
0.3
0.3
0.1
–20
–10
0
10
V
IN
( MVPO )
20
0.1
–20
–10
0
10
V
IN
( MVPO )
20
图7.微分增益误差(R
QC
= 1k).
当R
gm
被插入时,所述增益G之间的关系
RGM
,
和所述控制值, 1 / R
QC
,变得极不相称。
自动增益控制( AGC)的
电路的容差和温度补偿不足
化导致不确定的收益(G
RGM
= F (r
QC
) )约
±25%.
若R
QC
由场效应管,这种不确定的增益范围实施
增加得更多。可避免这些问题
利用AGC电路如图9 。
在详细的电路在图10中,在
±0.7V
输入信号
(V
IN
),其被假定为现为一个常数,被分割
输入分频器( 4KΩ / 56Ω )约
±10mV.
该4KΩ
电阻器在电路面前可以,当然,如果要拆除
输入幅度仅在毫伏范围内,就是这种情况
在光纤传输接收器。该放大器( OPA621 )
置于电路后变换的输出电流i
乘法器( OPA660 )转换为电压。峰值检测器和
比较比较
±1.4V
输出信号(V
OUT
)与
给定的参考值+ 1.4V和连接控制电压
到FET 。这种控制可以确保第五的峰值
OUT
是相同的可调节的基准DC电压,是
4
图8.微分增益误差(R
QC
= 2k).
参考V
OUT
–
+
自动增益控制
V
IN
倍增器
扩音器
V
OUT
LEVEL控制
图9. AGC电路(原理图) 。
不受电路公差。另外,也可以控制
对黑电平或同步的输出电压
通过获得的输出电压进行比较级只
在水平同步时间。而亮度信号
随着时间的推移发生变化时,同步电平总是与传送
恒定振幅。这种调节使视频信号
将在一个恒定的幅度,尽管变化发送
亮度信号。
R
gm
()
(%)
(%)
R
gm
()
(%)
(%)