本文首先介紹了AGC電路的應用及分類,其次闡述了agc電路在雷達中的應用,最后介紹了agc電路在接收機中的應用,具體的跟隨小編來了解一下。
AGC電路的應用
現代接收機的共性要求可以概括為寬頻帶、高靈敏度、大動態和高穩定性。不管是哪種體制的接收機其對動態范圍要求都很高。實現接收機動態范圍的功能電路是接收機中的AGC, AGC電路主要由控制電路和被控電路兩部分組成。控制電路就是ACC直流電壓的產生部分,被控電路的功能是按照控制電路所產生的變化著的控制電壓來改變接收機的增益。接收機的總增益通常分配在各級AGC電路中,各級AGC電路級聯構成總的增益,
AGC電路的分類
AGC電路可分為用電控衰減器以及其他模擬電路來完成的模擬式和用數控衰減器來完成對電路增益控制的數字式。這里將重點介紹幾種AGC電路:峰值型AGC電路、選通型AGC、時間-增益控制(STC) 和數字ACC, 前三種屬于模擬式AGC,最后一種是數字式AGc。
模擬式AGC中峰值型AGC電路:采用峰值檢波器,把視頻信號上的行同步信號分離出來,再經過外接電容平滑濾波,變成反映信號強弱的直流電壓,經視頻放大器放大變成所需的電壓去控制衰減器。選通型AGC:跟蹤區域有多個目標時, 接收機將接收到若千個回波信號,然而跟蹤設備只能跟蹤單個目標。如果被跟蹤的目標信號較弱,必定要求接收機有較高的增益。因此,最好的辦法是用選通電路把所需的回波信號選出,經過門限設置、峰保、放大后,輸出AGC控制電壓。靈敏度時間控制(STC): 跟蹤設備在進行大范圍的目標搜索時,常常需要把距離選通波門開得很寬,此時需要用到STC電路。
具體實現方法是在選通脈沖觸發后,將衰減量置于一個較大的初始值,使近程的雜波干擾得到抑制,由于近程的信雜比較高,這一增益仍足以發現目標,隨著距離的加大,接收機的衰減量逐漸減小,又保證了遠距離目標的發現。數字AGC:利用數控衰減器,通過控制它的衰減量大小來調整中放增益大小。它的實現有兩種方式,一種是接收機自己實行閉環,把檢波后的信號放大、A/D采樣保持,通過CPU送給數控衰減器作為控制數據,用數據來控制數控衰減器,以達到控制增益的目的;第二種由信號處理機送AGC控制信號,數控衰減器的控制由信號處理機來完成,實現接收機系統的閉環。
綜合考慮幾種AGC電路的性能優缺點,雖然峰值型AGC電路在早期的接收機中溫度性能較差,溫度易變化,控制曲線易發生漂移,但其電路簡潔,是閉環的AGC,無需外部信號配合使用,如數字AGC第二種方式需要由信號處理機送AGC控制信號。近年來,隨著技術和工藝手段的飛速發展, 高精確度和溫度穩定性較好的對數檢波器大量涌現以及可變增益放大器VGA的出現, 制約AGC溫度性能的因素得到解決,使得該方式電路得到廣泛應用。
一、agc電路在雷達中的應用
1、峰值型AGC
利用檢波后的直流電壓作為AGC控制電壓,具體應用框圖如圖1。
AGC電壓的產生電路由圖2所示的電路完成。
在某測高雷達中,U。為50ns脈沖信號,重復周期T= lms,因為脈沖寬度太窄,脈沖周期較低,且根據實際電控衰減器的需要選擇放電的時間常數t=R1XC1= 200kQX0.01Up=2ms,t大于重復周期T,因此在下一個脈沖信號到來時,Cl又被重新充電,這樣重復充電、放電,在Cl、RI兩端就得一個近似的直流電壓。然后經過l.1和C2低通濾波平滑后給出Ur。
放大器選用低漂移的運算放大器AD707,Ur信號通過加法器變換控制曲線,使之達到AGC控制需要的電壓值。視放輸出(V )與衰減器控制電壓(V. )測試數據如表1所示。
AGC控制的范圍可達到70dB,完成了接收機自行閉環的作用。采用這個方案是因為它應用于某飛機的測高雷達上,目標是大地,希望整個雷達系統簡單、重量輕、接收機自行閉環。
2、選通型AGC
選通型AGC應用于我所研制的某單目標跟蹤雷達接收機中,它具有更強的抗干擾能力。利用從目標反射回來的回波信號去控制跟蹤系統,使雷達天線跟蹤目標,并隨著目標的移動而移動。它的組成框圖如圖3。
當雷達天線所指向的某一空域內同時有若干個目標存在時,接收機將接收到若于個回波信號,由于跟蹤雷達只跟蹤單個目標,因而,這時雷達天線將無所適從。解決這個問題的辦法是,由雷達操縱人員調節“選通波門”把所要跟蹤的目標回波信號選出,經峰保、放大后送到跟蹤機構。
從AGC電路的工作來看,利用所有的回波產生AGC控制電壓是不合適的。如果被跟蹤的目標信號較弱,必定要求接收機有較高的增益。因此,最好的辦法是用選通電路把所需的回波信號選出,經過門限設置、峰保、放大后,輸出AGC控制電壓。
二、agc電路在接收機中的應用
接收機在接收信號時,由于電離層的變化、衰落和接收信號條件等不同,其輸入端信號電平在很大范圍內變化(小到- 100 dBm以下,大到15 dBm以上),而接收機的輸出功率是隨外來信號的大小而變化的,因此接收機的輸出端會出現強弱非常懸殊的信號功率。如果要在如此寬的范圍內保持接收設備線性放大,信號不飽和失真,就需要控制接收機的增益,使輸出信號保持適當的電平,以保證接收機正常工作。因此,接收機中非常強調自動增益控制。目前,在短波接收機中放大器增益的控制方法主要有兩種:一種是改變放大器本身的參數,使增益發生變化,典型的是采用雙柵場效應管,通過改變其中某一柵的直流偏置電壓使增益發生變化;另一種是在放大器級間插人可變衰減器,控制衰減量, 使增益發生變化,典型的是各種集成的可變增益放大器。
以下內容主要是以AD8367作為可變增益放大器,利用AD8361作為外部檢波器起控AD8367的方式,配合差分放大器AD820以及其他的模擬電路設計,完成了動態范圍達到80dB的AGC電路。同時詳細解釋了電路原理以及芯片版圖和增益控制與電壓關系等電路圖,具體說明了AGC的起控方式、工作條件以及實驗結果。
峰值型AGC電路設計
AD8367是一款可變增益單端F放大器,具有優異的增益控制特性。由于在片上集成了律方根檢波器,因此,它也是可以實現單片閉環AGC的VGA的芯片。該芯片帶有可控制線性增益的高性能45dB可變增益放大器,并可以在任意低頻到500 MHz的頻率范圍內穩定工作。輸人端為零電平時,輸出端電平為電源電壓的一半,且可調。
AD8367采用+5 V供電,有兩種工作模式可供選擇: GAIN UP和GAIN DOWN模式。在前一種模式下,它可以作為一個普通的壓控增益放大器來使用,在后一種模式下,它可以方便地實現一個AGC電路的功能。圖1是AD8367利用內部集成的精確律方根檢波器,配置成的單片AGC放大器基本連接圖。
AGC環路中,環路的增益越大越好。用AD8367作為AGC環路的可控增益放大器,其3 dB增益的截止頻率達到500MHz, 在70 MHz的中心頻率下,其最大增益達+42.5 dB, 最小增益達-3.7 dB,其增益控制因數為19.9 mV/dB, 具體特性如圖2所示
圖3是基于AD8367的AGC環路的實現。由于AD8367內部AGC控制輸出電平為+4 dBm,在某些場合受到限制,這就需要利用外檢波器來調整
AD8367的起控點。AD8367 利用外檢波器AD8361進行檢波,通過差分放大器AD820輸出電壓VAAGC,經分壓后產生V。來控制AD8367。其中差分放大器門限電平Vser設為1 V,檢波電壓經差分放大后,
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