集成VGA輔助可以精確增益控制

具有固定增益放大和可變衰減的集成VGA電路對于接收器和發(fā)射器中的功率調(diào)平非常有用，即使在高中頻下也是如此。

由于移動通信系統(tǒng)，移動通信系統(tǒng)需要增益控制廣泛的發(fā)射和接收信號。例如，全球移動通信系統(tǒng)（GSM）的基站必須接收和解調(diào)大約-15 dBm至小于-104 dBm的信號，即使帶內(nèi)阻塞信號可能高達-13 dBm。 / p>

這些系統(tǒng)中自動增益控制（AGC）電路的目標是為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）提供相對恒定的輸入電平。盡管可以在RF，中頻（IF）或基帶頻率上實現(xiàn)增益控制，但是大多數(shù)增益控制在IF處操作。雖然總是希望增益控制電壓和增益之間的精確關系，但在接收器（Rx）應用中，向后續(xù)級提供恒定信號電平的能力通常更為關鍵。因此，模擬或數(shù)字電平檢測器是在移動通信系統(tǒng)中設置精確增益水平的重要組成部分。

雖然移動通信終端必須能夠在很大的功率范圍內(nèi)傳輸，例如在寬帶碼分多址（WCDMA）系統(tǒng)中，75 dB，基站也需要大范圍的功率控制。網(wǎng)絡運營商必須能夠通過固定標稱終端來改變小區(qū)大小，必須能夠在很大的功率范圍內(nèi)進行傳輸，例如寬帶碼分多址（WCDMA）系統(tǒng)中的75 dB，大范圍的功率控制是在基站也需要。網(wǎng)絡運營商必須能夠通過固定標稱的12 dB范圍來改變小區(qū)大小。如果基站具有固定增益功率放大器[PA]（通常是這種情況），則必須通過改變PA的輸入信號來設置基站的標稱輸出（圖1）。

此外，發(fā)射功率將根據(jù)到移動單元的距離而變化。而且，諸如GSM和IS-136的時分多址（TDMA）系統(tǒng)需要有序的功率斜坡。這為基站的功率控制范圍增加了40到50 dB。在CDMA或WCDMA基站的情況下，信號輸出必須隨著小區(qū)中的呼叫負載的變化而變化。

在傳輸應用中，輸出將隨著任何或所有先前的變化而不斷變化說明理由，可變增益放大器（VGA）的增益與其增益控制電壓之間的關系在設定正確功率的斗爭中變得非常重要。例如，如果VGA在感興趣的頻段內(nèi)具有線性，溫度穩(wěn)定和平坦的增益控制關系，則簡單的兩點VGA校準就足夠了。使用校準數(shù)據(jù)，基站控制器可以放心地設置功率并忽略溫度和頻率的變化。然而，如果沒有這種線性，則在感興趣的頻帶上將需要許多校準點。如果性能隨溫度變化，則需要額外的校準點來考慮這些與溫度相關的增益控制電壓變化。

AGC電路通常由可變衰減器組成，然后是固定的 - 增益放大器。通過在單個芯片上集成這些功能，可以開發(fā)具有高性能水平的VGA，同時顯著縮小電路的整體尺寸。 ADI公司新一代VGA的一個發(fā)展目標是滿足各種IF上各種蜂窩基站系統(tǒng)的性能要求，即使實現(xiàn)了溫度穩(wěn)定的線性dB增益控制范圍高頻是一項重大挑戰(zhàn)。例如，用于蜂窩基站的單轉(zhuǎn)換超外差Rx中的IF可以高達380MHz。其中一款集成VGA，型號為AD8367，集成了一個可變衰減器，具有45 dB范圍（0至45 dB衰減）和一個非常線性的固定增益放大器（圖2）。

AD8367基于該公司的專利X-Amp ?架構（以增益控制功能的指數(shù)特性命名）。與使用具有級聯(lián)增益的分立VGA或PIN二極管衰減器相比，精確的線性dB縮放[即（增益（以dB為單位）/（VAGC（以V為單位）恒定]顯著簡化了蜂窩基站中的AGC設計主信號路徑由一個電壓控制的0至45 dB衰減器和一個42.5 dB固定增益放大器組成.AD8367設計用于在200Ω系統(tǒng)中最佳工作。

此外，AD8367還具有用于AGC功能的集成平方律檢測器。

在AGC模式下，增益偏置引腳提供接收信號強度指示（RSSI）控制和輸出信號被調(diào)平為354 mV RMS （對于未調(diào)制的正弦波，為1V pp）。如果Rx必須處理具有不同調(diào)制格式的信號，則該電路特別有用。一個很好的例子是現(xiàn)代GSM基站必須同時接收高斯最小移位鍵控（GMSK）和八態(tài)相移鍵控（8-PSK）調(diào)制（EDGE）信號。

< p>衰減器跟隨固定增益放大器的集成非常適合Rx AGC電路，因為輸入三階截?。↖IP3）和噪聲系數(shù)跟蹤dB每dB與增益設置（圖3）。當輸入信號最強時，增益最小，IIP3和噪聲系數(shù)處于最大值。當接收信號最弱時，增益最大，IIP3和噪聲系數(shù)對于弱信號是最佳的，從而保持寬信號動態(tài)范圍。輸出三階截?。∣IP3）和1 dB壓縮時的輸出功率與增益和溫度無關，這是與分立式VGA相比的另一個顯著優(yōu)勢，離散式VGA可能會隨著溫度和增益設置而降低輸出功率水平（圖4） ）。

AD8367采用14引腳薄型縮小外形封裝（TSSOP）封裝，工作溫度范圍為-40至+85oC。它采用+3至+5 VDC的單電壓供電。該集成器件的3 dB帶寬為500MHz，并已在70,140,190和240 MHz等常見IF上進行了全面評估。評估板和樣品現(xiàn)已上市。