可变增益放大器电路设计
可变增益放大器

电子设计竞赛题目:可变增益放大器学院:自动化工程学院班级:08级自动化二班学号:200840604055姓名:杨嘉伟时间:2010年11月16日设计任务一、题目设计制作一个增益可变的交流放大器。
二、要求1.基本部分(1)放大器增益可在0.5倍、1倍、2倍、3倍四档间巡回切换,切换频率为1Hz;(2)可以随机对当前增益进行保持,保持时间为5s,保持完后继续巡回状态;(3)对指定的任意一种增益进行选择和保持(保持时间为5s),保持完后返回巡回状态;(4)通过数码管显示当前放大电路的放大倍数,用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍;2.发挥部分(1)对于不同的输入信号自动变换增益:a.输入信号峰值为0—1V,增益为3;b.输入信号峰值为1—2V,增益为2;c.输入信号峰值为2—3V,增益为1;d.输入信号峰值为3V以上,增益为0.5;(2)通过数码管显示当前放大电路的放大倍数,用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
基础部分一、设计方案及组成框图分析设计要求,确定大致思路如下:①这个电路可以采用反相比例放大器实现对输入信号进行放大。
A u=-R f/R 控制反相比例放大电路的反馈电阻实现放大器增益的变换, 即控制R f的阻值。
输出信号经过反相跟随器,使输入信号与放大信号同相。
②想实现R f的自动变换,需的使用模拟开关进行控制。
而要想实现电路的自动切换,需要使用多谐振荡器输出脉冲进行控制。
③要想对一种增益进行选择和保持,需要用一个单稳态触发器来实现电路这一功能。
④想随机和任意地对一种增益选择和保持,需要用到触发式单刀双掷开关以及逻辑与、逻辑或构成逻辑电路对其进行控制。
⑤最后该电路主要部分,则通过计数器计数来控制模拟开关。
另外想实现显示这一功能,需的加一个译码器驱动数码管,实现增益档位的显示。
如上所示流程图:由555组成的多谐振荡电路产生频率为1Hz的振荡波形,由555组成的单稳态实现对增益保持5秒的功能。
CMOS宽带线性可变增益低噪声放大器设计

( LNA ) d sg . i L e in Ths NA s o ie t in ls mmig s u tr , o t ls n l o v re n s s i mbn dwi sg a—u c h n t cu e c nr i a c n etra du e r o g
电视广播 ( DVB T)系统 ,信号 频段覆盖 4 MHz — 8 ~ 8 0 z 文章第一部分分析 了宽带线性可变增益 L A 6 MH 。 N 结构 ,包括增益线性控制原理 、电路输入匹配结构和 噪声特性及 电路的整体结构及相关参数 的确定方秉 第 二部分给出了电路的前后仿真结果 最后是本文的结论 。
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第7 , 1 卷 第 0期 Vo 7 1.电子与
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E CT LE RONI CS & P ACKAGI NG
总 第5 4期 20 0 7年 1 0月
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电 路 l 设 计
C MOS宽带线性 可变增 益低 噪声放 大器 设计 术
n a da he e ie l g rtm i anr g f・ d c iv sal a o ai n r h cg i a eo 5 B-1 d am ii u n iefg r f 9 B, 】 d 2e st a n 8 B, nm m o s i u eo 2.d S】a ls h n n
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AD8370应用指南( 可变增益放大器)

AD8370是美国AD公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器,它具有高IP3和低噪声系数以及优良的失真性能和较宽的带宽,可以广泛应用于差分ADC驱动器、IF采样接收器、射频/中频放大中间级、SAW滤波器接口、单端差动转换器中。
文章介绍了AD8370的基本原理及应用设计方法。
关键词:AD8370;数字控制;可变增益;放大器1 概述AD8370是美国AD(ANALOG DEVICES INC)公司推出的一种低成本、数字控制的可变增益放大器,它具有高IP3和低噪声系数。
由于其具有优良的失真性能和较宽的带宽,所以特别适合作为现代接收器设计中的增益控制器件应用。
图1是AD8370的原理框图。
在宽输入动态范围应用中,AD8370可提供两种输入范围,分别对应于高增益模式和低增益模式。
它内部的一个7位衰减器在提供28dB的衰减范围时,分辨率高于2dB,而在22dB的衰减范围时,分辨率高于1dB。
AD8370的输入增益选择范围为17dB,可输出低失真的高电平。
AD8370可通过在PWUP引脚上输入合适的逻辑电平来上电或者断电。
当关闭电源时,AD8370的消耗电流小于5mA,并可提供优良的输入输出隔离。
AD8370采用ADI 高速XFCB方法,因而可在宽带情况下提供高频率和低失真特性,其典型静态电流为78mA。
AD8370可变增益放大采用的是密集的16脚TSSOP封装,工作温度范围为-40℃~+85℃。
其主要特点如下:●差动输入为200Ω;●差动输出为100Ω;●噪声系数为7dB(最大增益时);●频带宽度可从低频到700MHz(-3dB);●具有40dB的精确增益范围;●带有串行7位接口;●可通过管脚编程低、高增益,其中低增益范围为-11~17dB,高增益范围为+6~34dB;●输入动态范围很宽;●单电源可低至3V。
AD8370可应用于差动ADC驱动器、IF采样接收器、射频/中频放大中间级、SAW滤波器接口以及单端差动转换等领域。
20可变增益放大器的设计

DA转换器构成的可编程增益放大器 除法器型可编程增益放大器
可编程仪表放大器
• PGA205
(有电阻型,引脚型,数字型)
模拟开关的基本原理
模拟开关的结构是将n沟道MOSFET与p沟道MOSFET并联,可使信号在两个方向上同等顺畅地通过,因而 也没有严格的输入端与输出端之分。n沟道与p沟道器件之间承载信号电流的多少由输入与输出电压比决 定。两个MOSFET由内部反相与同相放大器控制下导通或断开。这些放大器根据控制信号是CMOS或是 TTL逻辑、以及模拟电源电压是单或是双电源,对数字输入信号进行所需的电平转换。(CD4066没有电 平转换)。
模拟开关的应用
3、音频信号的失真问题
音频信号对失真的要求都比较高,模 拟开关在切换音频信号时由于导通电 阻随信号变化(即非线性)产生了信 号失真。
模拟开关的应用
4、高频或视频的特殊要求:
RON和寄生电容之间的平衡对视频信号非常重要。RON较大的传统模拟开关需要额外增益级来补偿插 入损耗。同时,低RON开关具有较大寄生电容,减小了带宽,降低视频质量。低RON开关需要输入缓冲器, 以维持带宽,但是这会增加元件数量。L、T型开关适合高频开关,有比较高的隔离度,可以利用单刀双 置。
电阻越小、越平坦越好
模拟开关的基本原理
模拟开关CD4051-53特性
通路电阻与电源电压、输入电压的关系
通路电阻与温度、输入电压的关系
模拟开关CD4051-53参数
模拟开关CD4051-53参数
模拟开关CD4051-53参数
面向IMT-A应用的可变增益放大器(PGA)设计与实现的开题报告

面向IMT-A应用的可变增益放大器(PGA)设计与实现的开题报告一、课题背景及研究意义随着科学技术的不断发展和进步,无线通信技术已经日趋成熟和普及。
对于不同的无线通信系统,要求的信号处理能力和功率范围不尽相同,而可变增益放大器 (PGA) 适用于广泛的应用领域,如调制、解调、滤波、直通/混频、低噪声前置放大器、射频/中频驱动、参考振荡器等。
因此,PGA 设计与实现的研究意义重大。
目前,PGA 已经成为一种重要的射频模块,尤其适用于全频带,多模式和多标准无线电覆盖。
在国际移动通信标准(IMT)标准下的应用包括2G,3G,LTE和WiMAX等,可变增益放大器的性能也将影响这些无线通信系统的性能和质量。
二、研究现状及存在问题对于可变增益放大器的设计,主要研究方向包括传输线,GM-C配置,基于OTA的结构,双差分放大器,以及相合策略等。
然而,针对 IMT-A 应用,这些传统设计方式仍存在一定的问题,如性能不稳定、复杂的布局、难以实现拓扑,以及低功率等问题。
因此,需在现有研究的基础上,考虑到移动用户的使用场景和环境,探索更优秀的 IMT-A 应用 PGA 技术,提高PGA 的性能并提高系统的整体性能,为无线通信系统的普及和发展提供帮助。
三、研究内容和研究方法(一)研究内容本论文将侧重于 IMT-A 应用场景下 PGA 的设计与实现,主要研究内容包括以下三点:(1)可变增益放大器的设计及其性能分析。
(2)设计低功耗的PGA电路拓扑,并提出改进方案。
(3)利用Cadence软件进行虚拟设计,验证PGA电路的可行性及其性能。
(二)研究方法通过文献阅读、Circuit simulation等方法,实现对PGA电路设计的深入研究,并进行重要性能参数的定量分析。
此外,利用 Cadence 软件平台进行仿真实现及其相关性能测试,进一步验证所设计的PGA电路的可行性和实用性。
四、预期结果和成果应用价值本论文的预期结果包括:(1)提出针对 IMT-A 应用场景下的 PGA 电路设计方案。
导航通信系统中频可变增益放大器设计

A s at hs ae peetapor m begi a le(G bt c:T ippr rs s rg m al a i rP A)f P/ al ul oe6 H , r n a n mpf i o G S G iodam d(M zF r le I
sr H ) 1 ea pie a ocna su co Co s p r s n Wi M C0 1p cn l y ti qt z . h m l r s ot n nt no D fe s pe i . t S I .8 r t hoo ,hs ( i l f i f i f ftu so h o e g
一
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%U T+
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个 问题就是 射频 前端 的输 出会 含 一定 的直流 失 调 量 , 不采 用一 定 的抑 制机 制 , 些直流 成分将 同 若 这
一
图 1 可 变 增 益 放 大 器基 本 结 构
样 被放 大从 而使后 面 的滤波器 饱 和 , 因此 , 中频可 变 增 益放 大器还 需要 抑制 直流失 调 。整个接 收机 系统
反 馈 结构保证 了高线性度 需 求。在最 高增益模 式下 ,通 带波纹 小 于 02 B,输入 噪 声 小 于 1n / .d 5V sr H ) q t( z ,该放 大器同时含有直流失调抑制功能。采用 S I .8 m工艺,18 M C0 1 .V电源电压 , 功
耗 为 9 W。该接 收机 系统 已成功 流片 。 m
一种基于电阻型光耦可变增益放大器设计
一
图 4 P 7 电阻 电压 曲线 测 试 图 8
弱 也 随之 改 变 , 而 使 光 敏 电 阻 阻值 发 生变 化 。 以步 进 为 0 5 不 断 从 .V 0 改变 V ,同 时测 量 或者 。 阻 值 ,可 以测 得 电压 V 与 光 敏 电 阻 的 c
R。 Rl 或 的变 化 关 系 。
大增 益 容 易 得 出 :
G=
当改 变 或 尺, , 可 以 实现 放 大 增益 的改 变 。 时 都 通 过 采 用 改 变 电阻 来 控 制 放大 器 增 益 的 方 案概 念 比较 清 晰 、 电路
比较 容易 实 现 、 低 廉 , 能 较好 地 满 足 实 际 电路 的需 求11改 变 电 成本 也 2。 1 3 阻值 来 获 得增 益 变 化 又 可有 几 种 方 式 , 体如 下 : 具 方 式 一 : 拟 电子 开关 实现 增 益 可 变 。 模
图 1 基 本 放 大 电 路
制 两 颗 光 敏 电 阻 阻值 的 大 小 。
12 普 通 运 算 放 大器 实 现 增 益 可控 的方 式 。我们 知道 , 大 器 的 的增 . 放 益 可 以通 过 改 变 相应 电阻 来 实 现 。如 图 l是 一 个基 本 放 大 电路 , 放 其
具有60dB动态范围的CMOS可变增益放大器设计
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…
一
引言
在无线 通信 系统 中 , 由于 多径 衰减 、 传输 损耗 等
信道效应以及复杂多变的通信环境等诸多因素的影
响 ,天线 接收 到 的信 号强 度将 波 动不定 。因此需 要
在保证误码率 的前提下压缩接收信 号的动态范围 ,
具有 6 0 d B 动态范围的 】 CMOS可变增益放大嚣设计
李斌
( 中国电子科技 集团第五十 四研 究所 , 河北 石 家庄 , 0 5 0 0 8 1 )
摘要 : 采用 0 . 1 8 u m R F C M O S 工艺设计 了具有指数增益特性的可变增益放 大器 ( V G A ) 。 该 电路核心结构
p r o c e s s . T h e VG A c o mp r i s e s t wo c a s c a d e d v a r i a b l e g a i n c i r c u i t s . T h e b a n d w i d t h i s e x t e n d e d u s i n g c a s c o d e rc a h i t e c — t u r e a s we l l a s a c t i v e i n d u c t a n c e l o a d . DC c o u p l i n g i s u s e d t o a c h i e v e s ma ll p a r a s i t i c a s we l l a s l o w a r e a . DC o f f s e t
总增 益控 制 范 围大 于 6 0 d B 。 电路 采 用 1 . 8 V电源 电压供 电 , 总 电 流 消耗 为 9 m A , 总 芯 片面积 为 5 3 0 m x
可变增益放大器的设计
可变增益放大器的设计赵悦;张罡帅;郭玉会【摘要】该文提出了可变增益放大器的设计方法,以实现对放大增益的实时控制,且对于输入信号的带宽以及频率都可以灵活调整,使得放大器的应用方式更加灵活、应用领域更加宽广。
文中采用可编程放大器AD603作为可变增益放大器,使用单片机进行控制电压的调整,对实现方法进行了详细的阐述,对该系统进行测试及结果分析。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2012(000)022【总页数】1页(P57-57)【关键词】可变增益;放大器;编程【作者】赵悦;张罡帅;郭玉会【作者单位】保定供电公司,河北保定071000;保定供电公司,河北保定071000;华北电力大学(保定),河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TN722伴随着计算机科学与技术迅猛的发展,使用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。
为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能,工程中可以先把模拟信号按比例转换成数字信号,然后利用数字电路对该信号进行处理,之后再输出处理过的模拟信号。
放大功能是模拟信号处理电路中最常用到的,它是通过放大器电路实现的,大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。
放大电路也是构成其他模拟电路的基本单元电路,如滤波、振荡、稳压等功能电路。
本文以放大器为研究核心,讨论数字和模拟电路组成智能控制放大器增益的系统。
目前实现可变增益放大器的方法有多种,常用的方法是采用普通带宽放大器构成的放大电路,而AGC(Auto Gain Control)部分则是采用分立元件构成的,利用反馈的方法改变放大器的增益。
同时采用场效应管作为AGC的控制端可实现高频率和噪声低的放大效果,但是这种放大器的精确增益控制受限于温度和电源的漂移影响,很难实现稳定性。
为实现放大器的可编程控制,则需采用控制电压与增益成线性关系的可编程放大器,放大器AD603的增益可通过编程控制。
AD603是一款低噪声、温度稳定性高的可编程控制增益的放大器,其增益与单片机的控制字成线性关系,因此能实现可变增益控制放大器。
宽带CMOS可变增益放大器的设计
Fi 2 Co mon- a e s r c u e g. m g t tu t r Fi 3 Si als m i g v ra e ga n s r t r g. gn —um n a ibl i t uc u e
郭 峰 李智群 陈东东 李海松 王志功
( 南 大学 射 频 与 光 电集 成 电路 研 究 所 ,南 京 东 209 ) 10 6
摘 要 :采 用 T MC 0 1 S . 8 m RFCMOS工 艺 设 计 实 现 了一 种 对 数 增 益 线 性 控 制 型 的 宽 带 可 变 增 益 放 大 器 . 电路 采
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第2卷 8
第 1 N O. 2 1 28 1
De c., 00 2 7
20 0 7年 1 2月
CH I ES J U RN A L N E O OF EM I S CON D U CTO R S
宽带 C MOS可 变 增 益 放 大 器 的 设 计 *
*东 南 大 学 射 光 所 与 安 宇 科 技 合 作 项 目 t通 信 作 者 malg oe g 9n rp s a tm E i ̄u fn 9 c @ i.i .o n
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可变增益放大器电路设计
可变增益放大器电路设计
设计可变增益放大器电路的步骤如下:
1. 确定需求:首先确定所需的增益范围和输入信号的类型。
根据应用需求决定电路的放大倍数。
2. 选择放大器芯片:根据需求选择适合的放大器芯片。
考虑芯片的输入和输出特性,以及供电电压和功耗等因素。
3. 设计反馈网络:放大器通常采用反馈网络来控制增益。
根据所选芯片的规格书,设计反馈网络的参数,包括电阻和电容等元件的数值。
4. 确定电源供电:根据芯片的供电要求,选择合适的电源电压和电流。
确保电源稳定可靠,能够满足放大器的工作需求。
5. 进行仿真和优化:使用电路仿真软件,仿真整个电路的性能。
根据仿真结果进行优化,调整电路参数以改善性能,如增益平坦度、频率响应等。
6. 绘制电路图:根据电路设计,使用电路设计软件绘制出完整的电路图。
确保电路图的正确性和可读性。
7. 原理图布局:将电路图中的元件进行布局,包括安放芯片、电容、电感、电阻等元件。
合理布局可以减小信号干扰和噪音,提高电路性能。
8. 选择元器件:根据电路设计,选择适合的电容、电阻、电感等元件。
考虑元件的品质、价格和供货情况等因素。
9. 组装和调试:将所选元件安装到电路板上,进行电路的组装。
然后进行电路的初步调试,检查电路的工作状态和性能。
10. 最终测试:完成电路的组装和调试后,进行最终测试。
测试电路的增益范围、频率响应、失真等性能指标是否符合设计要求。
11. 优化和改进:根据最终测试结果,对电路进行优化和改进。
可能需要调整元件参数、更换芯片或进行其他改进措施。
12. 文档和记录:在设计过程中,及时记录设计思路、仿真结果、调试过程和测试结果。
编写详细的设计文档,以备将来参考和复用。
通过以上步骤,可以设计出一个符合要求的可变增益放大器电路。
设计过程中需要考虑到电路的性能、稳定性、可靠性和成本等方面的因素,并进行合理的优化和改进。