專利名稱：一種射頻agc電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種射頻AGC電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及移動通信中射頻技術(shù)設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種射頻AGC電路。 技術(shù)背景[0002]在無線通信系統(tǒng)中，由于傳輸信道的不確定性，使得接收設(shè)備接收到的信號電平會有較大范圍的變化。AGC(AutomatiC Gain Control，自動增益控制)電路是電子設(shè)計工程師常用的電路之一。當(dāng)輸入信號較大時，AGC提供較小的增益甚至是衰減；當(dāng)輸入信號較小時，AGC提供較大的增益，通過這種方式使后面電路的輸入固定在某個電平值上，保證系統(tǒng)正常工作。[0003]目前AGC電路通常有如下三種實現(xiàn)方法[0004]1)改變直流工作條件控制放大器的增益；[0005]2)改變交流工作條件控制放大器的增益；[0006]3)用電控衰減器獲得增益控制。[0007]上述第三種方案有較多的優(yōu)點，它不改變放大器的工作點，也不改變放大器的交流工作條件。另外由于它獨立于放大器，可以單獨研究，簡化設(shè)計過程。如商用芯片AD8367。 該芯片采用了方案3，代表了常用的一種AGC結(jié)構(gòu)。但是這種實現(xiàn)方式的工作頻率較低，而且輸入功率也有限制，無法實現(xiàn)大功率輸入。這樣就在發(fā)射系統(tǒng)中需要補償電纜損耗的時候無法使用。[0008]另一種方案是把檢波器獨立出來，檢波電壓通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號給單片機處理，單片機根據(jù)電壓的大小可以判定目前的功率有多大，衰減器的衰減量需要調(diào)整多少， 然后控制數(shù)控衰減器調(diào)整。這種方案雖然能夠工作在較高頻率，而且也能夠承受大功率。但需要處理大量的數(shù)據(jù)，引線較多。而且檢波器輸出電壓并不是理想線性，控制精度較低；衰減器是數(shù)控的，會使輸出功率只能在某個范圍內(nèi)調(diào)動。實用新型內(nèi)容[0009]本實用新型的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種能實現(xiàn)大功率信號輸入，數(shù)據(jù)處理量小，控制精度高的射頻AGC電路。[0010]為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的一種射頻AGC電路，其特征在于它包括第一衰減器、第一固定增益放大器、第二衰減器、第二固定增益放大器、功率耦合器、固定衰減器、誤差放大器、基準(zhǔn)電源模塊，第一運算放大器和第二運算放大器，其中，所述第一衰減器的信號輸入端接入輸入信號RFIN，第一衰減器的信號輸出端通過第一固定增益放大器連接第二衰減器的信號輸入端，第二衰減器的信號輸出端通過第二固定增益放大器連接輸出信號端RF0UT，固定衰減器的信號輸入端通過功率耦合器連接輸出信號端RF0UT，固定衰減器的信號輸出端連接誤差放大器的反向輸入端，誤差放大器的同向輸入端接入設(shè)置電壓 VSET，所述基準(zhǔn)電源模塊的參考電源輸出端分別連接第一運算放大器的信號輸入端和第二運算放大器的信號輸入端，第一運算放大器信號輸出端連接第一衰減器的控制端，第二運算放大器的信號輸出端連接第二衰減器的控制端口，所述誤差放大器的信號輸出端連接第二運算放大器的信號輸入端。所述固定衰減器的信號輸出端和誤差放大器的反向輸入端之間連接有檢波器。所述第一運算放大器的信號輸出端連接有第一告警模塊；所述第二運算放大器的信號輸出端連接有第二告警模塊。所述第一告警模塊包括電阻Rl R5，比較器U3A，其中，電源VCC通過電阻Rl連接比較器U3A的同向輸入端，第一運算放大器的信號輸出端通過電阻R2連接比較器U3A的反向輸入端，比較器U3A的同向輸入端通過電阻R3接地，比較器U3A的反向輸入端通過電阻R4接地，比較器U3A的輸出端和反向輸入端之間連接電阻R5，所述比較器U3A的輸出端為高電平告警信號輸出口。所述電阻R5的阻值大于電阻R4的阻值；所述電阻R5的阻值大于電阻R2的阻值。所述第二告警模塊包括電阻R6 R10，比較器TOA，其中，電源VCC通過電阻R6連接比較器U5A的同向輸入端，第二運算放大器的信號輸出端通過電阻R7連接比較器U5A的反向輸入端，比較器U5A的同向輸入端通過電阻R8接地，比較器U5A的反向輸入端通過電阻R9接地，比較器TOA的輸出端和反向輸入端之間連接電阻R10，比較器U5A的輸出端為低電平告警信號輸出口。所述電阻RlO的阻值大于電阻R7，所述電阻RlO的阻值大于電阻R9。本實用新型通過設(shè)置依次連接的第一衰減器、第一固定增益放大器、第二衰減器、 第二固定增益放大器、功率耦合器、固定衰減器和誤差放大器，和由基準(zhǔn)電源模塊，第一運算放大器和第二運算放大器組成的控制單元，使得本實用新型能適應(yīng)大功率信號輸入，且數(shù)據(jù)處理量較小，控制精度較高。

圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明如圖1所示的一種射頻AGC電路，它包括第一衰減器、第一固定增益放大器、第二衰減器、第二固定增益放大器、功率耦合器、固定衰減器、誤差放大器、基準(zhǔn)電源模塊，第一運算放大器和第二運算放大器，其中，所述第一衰減器的信號輸入端接入輸入信號RFIN，第一衰減器的信號輸出端通過第一固定增益放大器連接第二衰減器的信號輸入端，第二衰減器的信號輸出端通過第二固定增益放大器連接輸出信號端RF0UT，固定衰減器的信號輸入端通過功率耦合器或功分器連接輸出信號端RF0UT，固定衰減器的信號輸出端連接誤差放大器的反向輸入端，誤差放大器的同向輸入端接入設(shè)置電壓VSET，所述基準(zhǔn)電源模塊的參考電源輸出端分別連接第一運算放大器的信號輸入端和第二運算放大器的信號輸入端，第一運算放大器信號輸出端連接第一衰減器的控制端，第二運算放大器的信號輸出端連接第二衰減器的控制端口，所述誤差放大器的信號輸出端連接第二運算放大器的信號輸入端。上述技術(shù)方案中，固定衰減器的信號輸出端和誤差放大器的反向輸入端之間連接有檢波器。[0022]上述技術(shù)方案中，第一運算放大器的信號輸出端連接有第一告警模塊；第二運算放大器的信號輸出端連接有第二告警模塊。上述第一告警模塊和第二告警模塊的告警信號輸出端接入主控機。[0023]上述第一告警模塊包括電阻Rl R5，比較器U3A，其中，電源VCC通過電阻Rl連接比較器U3A的同向輸入端，第一運算放大器的信號輸出端通過電阻R2連接比較器U3A的反向輸入端，比較器U3A的同向輸入端通過電阻R3接地，比較器U3A的反向輸入端通過電阻R4接地，比較器U3A的輸出端和反向輸入端之間連接電阻R5，所述比較器U3A的輸出端為高電平告警信號輸出口。電阻R5的阻值遠大于電阻R4的阻值；所述電阻R5的阻值遠大于電阻R2的阻值。[0024]上述第二告警模塊包括電阻R6 R10，比較器TOA，其中，電源VCC通過電阻R6連接比較器U5A的同向輸入端，第二運算放大器的信號輸出端通過電阻R7連接比較器U5A的反向輸入端，比較器U5A的同向輸入端通過電阻R8接地，比較器U5A的反向輸入端通過電阻R9接地，比較器U5A的輸出端和反向輸入端之間連接電阻R10，比較器U5A的輸出端為低電平告警信號輸出口。所述電阻RlO的阻值遠大于電阻R7，所述電阻RlO的阻值遠大于電阻R9。[0025]本實用新型的工作原理為本實用新型通過一個閉關(guān)的系統(tǒng)，跟蹤設(shè)置電壓VSET 對應(yīng)的功率來實現(xiàn)系統(tǒng)輸出功率的自動調(diào)整。[0026]下面從輸入信號由小到大來分析本實用新型的工作過程[0027]當(dāng)控制部分的功率設(shè)置端給定一個設(shè)置電壓VSET后，RFOUT的目標(biāo)功率RFg就確定了(Ri^g即為檢出功率VSET的功率)。這時該電壓VSET會通過一個誤差放大器與RFOUT 的當(dāng)前實際檢出功率(通過耦合器/功分器、固定衰減器、檢波器)進行比較。比較之后，誤差放大器將它的輸出信號送給第二運算放大器控制第二衰減器，來調(diào)整輸出的功率RF0UT。 從而實現(xiàn)閉環(huán)控制的功能。[0028]給誤差放大器輸入一個設(shè)置電壓VSET后，輸出信號端RFOUT的目標(biāo)功率RFg就確定了。通過調(diào)整功率耦合器/功分器和固定衰減器的參數(shù)，使檢波器工作在線性狀態(tài)，而且可以處理較大的功率信號。[0029]輸入功率過低告警當(dāng)輸入功率過低時，第二衰減器的衰減量都被調(diào)整為最小值， 也就是說第二運算放大器的輸出電壓調(diào)整到最高，高于設(shè)定的報警門限。這時我們認(rèn)為輸入功率過低，超出AGC電路的調(diào)整動態(tài)范圍。于是第二告警模塊輸出低電平的告警信號。第二告警模塊是一個比較電路，其中，電阻RlO的阻值遠大于電阻R7和電阻R9的阻值。當(dāng)輸入電壓大于設(shè)定值時，輸出一個低電平。這里采用低電平告警。[0030]逐漸增加輸入信號RFIN的功率，誤差放大器的輸出電平逐漸減小。然后第二運算放大器輸出電壓逐漸變小，第二衰減器衰減增加，使輸出信號端RFOUT穩(wěn)定在我們設(shè)定的電平值。輸入功率過低告警消失。[0031]隨著輸入信號RFIN的增加，誤差放大器的輸出電壓會隨著輸入信號RFIN的增加而減小，當(dāng)誤差放大器的輸出電壓由5 2. 5V變化時，第二運算放大器開始工作，控制電路將誤差放大器的輸出電壓減2. 5V(2. 5V參考電壓由基準(zhǔn)電源模塊獲得)放大兩倍，變?yōu)橛?5 OV變化，使第二衰減器的衰減值逐漸增大。[0032]當(dāng)輸入信號RFIN的進一步增加，誤差放大器的輸出電壓會隨著輸入信號RFIN的增加繼續(xù)減小，當(dāng)誤差放大器的輸出電壓由2. 5 OV變化時，第二運算放大器的輸出保持最小輸出電壓狀態(tài)，第一運算放大器這時也開始工作，控制電路將誤差放大器的輸出電壓放大兩倍，由5 OV變化，使第二衰減器的衰減值進一步增大。從而維持輸出信號功率穩(wěn)定。輸入功率過高告警當(dāng)輸入功率過高時，兩級衰減器的衰減量都被調(diào)整為最大值， 也就是說第一運算放大器的輸出電壓調(diào)整到最低，低于設(shè)定的報警門限。這時我們認(rèn)為輸入功率過高，超出AGC電路的調(diào)整動態(tài)范圍。于是第一告警模塊輸出高電平的告警信號。第一告警模塊是一個比較電路，其中，電阻R5的阻值大于電阻R4的阻值；電阻R5的阻值大于電阻R2的阻值。當(dāng)輸入電壓小于設(shè)定值時，輸入一個高電平。這里采用高電平告警。本說明書未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種射頻AGC電路，其特征在于它包括第一衰減器、第一固定增益放大器、第二衰減器、第二固定增益放大器、功率耦合器、固定衰減器、誤差放大器、基準(zhǔn)電源模塊，第一運算放大器和第二運算放大器，其中，所述第一衰減器的信號輸入端接入輸入信號RFIN，第一衰減器的信號輸出端通過第一固定增益放大器連接第二衰減器的信號輸入端，第二衰減器的信號輸出端通過第二固定增益放大器連接輸出信號端RF0UT，固定衰減器的信號輸入端通過功率耦合器連接輸出信號端RF0UT，固定衰減器的信號輸出端連接誤差放大器的反向輸入端，誤差放大器的同向輸入端接入設(shè)置電壓VSET，所述基準(zhǔn)電源模塊的參考電源輸出端分別連接第一運算放大器的信號輸入端和第二運算放大器的信號輸入端，第一運算放大器信號輸出端連接第一衰減器的控制端，第二運算放大器的信號輸出端連接第二衰減器的控制端口，所述誤差放大器的信號輸出端連接第二運算放大器的信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻AGC電路，其特征在于所述固定衰減器的信號輸出端和誤差放大器的反向輸入端之間連接有檢波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的射頻AGC電路，其特征在于所述第一運算放大器的信號輸出端連接有第一告警模塊；所述第二運算放大器的信號輸出端連接有第二告警模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻AGC電路，其特征在于所述第一告警模塊包括電阻 Rl R5，比較器U3A，其中，電源VCC通過電阻Rl連接比較器U3A的同向輸入端，第一運算放大器的信號輸出端通過電阻R2連接比較器U3A的反向輸入端，比較器U3A的同向輸入端通過電阻R3接地，比較器U3A的反向輸入端通過電阻R4接地，比較器U3A的輸出端和反向輸入端之間連接電阻R5，所述比較器U3A的輸出端為高電平告警信號輸出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻AGC電路，其特征在于所述電阻R5的阻值大于電阻R4 的阻值；所述電阻R5的阻值大于電阻R2的阻值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻AGC電路，其特征在于所述第二告警模塊包括電阻 R6 R10，比較器TOA，其中，電源VCC通過電阻R6連接比較器U5A的同向輸入端，第二運算放大器的信號輸出端通過電阻R7連接比較器U5A的反向輸入端，比較器U5A的同向輸入端通過電阻R8接地，比較器U5A的反向輸入端通過電阻R9接地，比較器U5A的輸出端和反向輸入端之間連接電阻R10，比較器TOA的輸出端為低電平告警信號輸出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的射頻AGC電路，其特征在于所述電阻RlO的阻值大于電阻 R7，所述電阻RlO的阻值大于電阻R9。
專利摘要本實用新型公開了一種射頻AGC電路，輸入信號、第一衰減器、第一固定增益放大器、第二衰減器、輸出信號端依次連接，固定衰減器的信號輸入端通過功率耦合器或功分器連輸出信號端，固定衰減器的信號輸出端連誤差放大器的反向輸入端，誤差放大器的同向輸入端接入設(shè)置電壓，基準(zhǔn)電源模塊的參考電源輸出端分別連第一運算放大器的信號輸入端和第二運算放大器的信號輸入端，第一運算放大器信號輸出端連第一衰減器的控制端，第二運算放大器的信號輸出端連第二衰減器的控制端口，誤差放大器的信號輸出端連第二運算放大器的信號輸入端。本實用新型能適應(yīng)大功率信號輸入，且數(shù)據(jù)處理量較小，控制精度較高。
文檔編號H03G3/20GK202261182SQ20112033283
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者萬正洋, 楊曉峰, 沈駿 申請人:武漢凡谷電子技術(shù)股份有限公司