摘要：扼要介绍了ADI公司的对数扩大器AD8367的特性以及使用AD8367完成自动增益操控(AGC)，经过树立简化的等效原理图剖析了该AGC电路的数学特性，得到该电路的输入输出联系，以及完成自动增益操控时的输入信号起伏的规模。试验验证了该剖析的正确性。
现在，自动增益操控(AGC)技能广泛用于接纳机上，其根本作用是紧缩输入信号的动态规模。因为各种发射机发射信号功率有大有小，发射机与接纳机间的间隔有远有近，以及电磁波在传达过程中的多径效应和衰减等原因，使得接纳机接纳到的有用信号强度动摇规模较大，若接纳信号强度过于弱小，或许会使得某些电路 (如检波器)不能正常作业而丢掉信号;若接纳机接纳信号强度过大，或许形成扩大器的非线性失真，因此在接纳机种都必须选用自动增益操控技能，用来将大动态规模的信号调整在很小的动摇规模内。完成对信号的自动增益操控方法有多种，市场上可供挑选的集成化芯片也许多，其根本原理都是使用检波反应方法操控压控扩大器的扩大系数，到达自动增益操控意图。本文首要剖析了依据AD8367的自动增益操控电路。
1 AD8367芯片简介
AD8367是依据ADI公司X—AMP结构的可变增益中频扩大器，由一个9阶电阻衰减网络和一个固定增益扩大器构成，能够完成准确的对数线性增益操控，增益操控规模45 dB，它既能装备应用于外加电压操控的传统的VGA形式，一起内部还集成了平方律检波器，因此也能够作业于自动增益操控形式。
AD8367典型作业频率规模为500 MHz以内，有两种作业形式：正增益形式(MODE端接高电平)和负增益形式(MODE端接低电平)，模仿增益操控电压规模为50mV～950mV，操控灵敏度为20mV/dB，经过增益操控端MODE可设置AGC为正增益操控形式或负增益操控形式，以合作对数扩大器的特性构成功能安稳的负反应AGC电路。当作业于正、负增益操控形式下，AD8367的对数增益与线性操控电压之间的联系别离为：
正增益形式：G=50Vc-5(dB)，负增益形式：
G=45-50Vc(dB)
式中，G是增益，单位为dR;Vc是操控电压，单位为伏。
2 自动增益操控电路
将AD8367芯片的DETO(detector output，检波输出)引脚和GAIN(gain control voltage input，增益操控电压输入)引脚相连、将MODE引脚接地，芯片即作业于自动增益操控(AGC)形式，其外围电路如图1所示，等效电路如图2所示。
检波输出电压经DETO引脚输入到GAIN引脚来操控9阶电阻网络的增益，以到达自动增益操控的意图。
2.1 AGC检波方法剖析
检波器的内置比较参阅电压有用值为Vref=0.354 V(峰-峰值为1 V)，RC滤波器的内置电阻R=10 kΩ，%&&&&&%C可改动。检波方法如图3所示。
依据Vref=0.354 V，R=10 kΩ可得Iref=Vref/R=35.4μA。关于平方律检波器检波输出电流：
2.2 AGC对正弦信号的响应剖析
假定射频输入信号为Vi(t)=Aicos(ωt+φ)，起伏为Ai。关于线性扩大器，疏忽时延，射频输出信号为 Vo(t)=βVi(t)=βAicos(ωt+φ)，β为扩大器的扩大倍数。关于依据AD8367芯片自动增益操控电路，有β= (-2.5，+42.5)dB。扩大倍数最小值记为βmin，扩大倍数的最大值记为βmax。射频输入信号的起伏不同，β的取值也不同。下面分3种状况进行剖析：
1)输入信号起伏较小
当输入信号起伏较小时，操控电压满意
2)输入信号起伏足够大
当输入信号起伏足够大时，操控电压恒有Vc(t)>0，不再存在扩大倍数β(t)=βmax的常数时段。此刻，射频输出信号近似为Vo(t)≈0.5cos(ω+φ+θ)，操控电压为
假定信号频率较高，操控电压中Vc(t)的沟通重量较小，AGC扩大器近似为线性，射频输出信号近似为Vo(t)≈0.5cos(ωt+φ+θ)，则操控电压
3)输入信号起伏很大
3 试验验证
图4为依据AD8367芯片的AGC电路测验PCB板，与图1外围电路比较，该测验板在AD8367的输入输出端别离添加了电阻阻抗匹配网络，其对信号的衰减都约为11.5 dB。
图5为测验该AGC电路的试验原理框图，经过信号源发射起伏规模为-40～+20 dBm的频率为10 MHz信号进入图4所示AGC电路测验PCB板，在其输出端接频谱剖析仪丈量输出信号起伏，而且用电压表记载不同功率输入信号下AD8367芯片DETO 引脚的电压。
AD8367芯片DETO引脚的电压数据及频谱剖析仪读取的输出信号功率数据如图6和图7所示。依据前述推导可知此种AGC电路对信号峰值的有用处理规模约为2.812～667 mV，在50欧姆输入阻抗的信号源上约为-41～+6 dBm。
从图6、图7中能够看出，输入信号在-30～14 dBm规模内时，增益操控电压与输入功率成线性联系、输出近似处于稳定状况。关于式(12)将起伏Ai转换成50欧姆阻抗下的功率P带入可得：Vc- dc=a+0.2P，a为截距，从图6中能够得出，在P在-30～14 dBm规模内时，联系图曲线斜率约为0.2，这与式(12)是相符的。
因为电阻匹配网络带来11.5 dB的衰减，所以实践进入芯片Input引脚的信号在-41.5～+2.5 dBm时，电路输出坚持稳定，即电路作业在AGC状况，这与前述推导结果在差错答应规模内是相符的。
4 结束语
本文从数学视点剖析了依据对数扩大器AD8367的自动增益操控电路，得到了其输入输出联系，以及电路作业于AGC状况时信号起伏的规模，最终试验验证了本文剖析的正确性。
