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增益控制

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一般说明

AD9361 接收信号路径可以被分解成几个块中如下图所示。几乎所有的块的增益是

通过形状图中箭头所示的变量。下图显示只有一个接收机路径,但有两条路

在AD9361,每一个都有自己独立的增益。

图1。AD9361 接收信号路径

每个接收器都有其自己' 获得表' 映射到每个变量的增益控制字获得在上面的图块。一个指针,指向

表确定发送到每个块中如下图所示的控制字值。是否自动增益控制(AGC) 或

使用手动增益控制(MGC),则鼠标指针移动向上和向下的表,更改一个或多个块增益

如上所示。

图2。AD9361 增益表映射

射频端口接收到的信号电平转换到

ADC 的最大输入(0dBFS) 是0.625Vpk。dBm 可能转换为dBFS(peak) 在I/O 端口用下面的方程式。

13 4.1

方程1

重新排列产量确定在给定的接收的信号电平和增益的AD9361 射频端口输入的功率方程。

4.113

方程2

在哪里

Pin(dBm) 是在AD9361 电源以dBm 接收端口

模拟的Gain(dB) 是在dB 的低噪声放大器、混频器、短暂性脑缺血发作和低通滤波器的阶段,总的收益

' 4.1dB ' 因子将最大的ADC 峰值电压转换为dBVpeak。最大的ADC 水平是0.625Vpk 和20?日志0.625 4.1。0.625Vpk 输入结果满刻度数字输出代码。而真正最大模数转换器

水平是0.625Vpk,在这一级,ADC 是在压缩。为了避免压缩,建议的最大峰值输入水平ADC 是0.5Vpk,即1.9dB 低于满刻度。

PAR(dB) 是平均比率(通常称为齐名的、峰值平均比率或峰值因数),这对于正弦波来说是高峰

3dB。

ARC(dB) 从平均功率转换功率有效值。根据波形,电压电流有效值和平均并不一定相同的值。' 13dB ' 因素将转换dBm 到dBVrms,如图所示,在下列推导0 dBm 定义1mW 消散在50 Ω .

00.001

方程3

重新排列收益率

√0.001 ?50 0.223方程4

计算dBV 伏特电压从结果中

20 ?0.223 13方程5

增益控制阈值检测器

AD9361 使用探测器来确定如果接收到的信号超载某一特定块或信号已跌破

可编程阈值。' LMT ' 和' ADC ' 过载探测器(也被称为'峰值检测器') 对近瞬时反应

重载的事件。与此相反的是,在AD9361 的功率测量发生在16 或更多的Rx 样品。图 3 显示了在哪里这些

探测器位于信号路径。

LMT 过载检测器

低噪声放大器/混频器/跨阻放大器(LMT) 过载检测器是用来确定如果模拟峰值检测器接收到的信号

超载的块之前模拟低通滤波器。如果LMT 过载会发生但未重载ADC,它可能表明

显示带外干扰信号导致过载条件。

有两个不同的LMT 过载阈值,一个用来指示较大的重载,一个用来表示较小的重载。两个阈值是可编程、小负荷阈值存储在寄存器中,0x107 和存储在中的大过载阈值

注册0x108。阈值是常见的两个接收器。阈值映射注册每下面公式的值。以"小"

应设置阈值,这样它是低于(或等于)的"大"的门槛,由于AGC 将受到不同的取决

超过的阈值。在MGC 模式中,BBP 可以监视控制输出引脚通过过载标志。6 方程描述了大和小的阈值。

16? 5: 0 1

方程6

ADC 过载检测器

ADC 是高度取样的∑-△调制器(SDM) 从+ 4 输出到4。特殊的ADC 输出示例

并不一定代表输入的信号在特定的时间。相反,正值表示输入的信号是更积极

自上一次采样和负值指示,自上一次采样输入的信号是更多的负面。请注意,由于ADC 是高采样ADC 时钟是比接收采样速率快得多。富力及低通滤波结果中数字

表示模拟信号的样本。

当ADC 重载函数时,其样品与输入的信号之间的误差会导致ADC 输出更多的样本值

+ 4 或-4 作为它努力跟踪输入的信号。

下图显示如何ADC 过载检测器处理信号以及如何使用阈值。

图4。ADC 范围内检测算法

有两个可编程阈值。"小ADC 过载"阈值存储在注册0x104 和"大ADC

超载"的门槛存储在寄存器0x105。阈值是常见的两个接收器。在中使用的样本数目

平方和的计算是在寄存器0x0FC [D2:D0] 内设置的。如上图所示的"z"所得到的值进行比较两个阈值,如果超过了特定的阈值,设置一个标志。在MGC 模式中,BBP 可以监视通过重载flag(s)

控制输出引脚。

低功率阈值

低功率阈值是测量中分辨率为每个LSB 0.5dBFS dBFS ——绝对阈值。范围是0 到-

63.5dBFS.的值存储在寄存器0x114 并且共同对这两个接收器。AD9361 使用此阈值在快速的攻击

自动增益控制模式,它也可以用在MGC模式,这两个国家在本文档后面部分介绍。在快速攻击AGC 模式,

低功率标志不是说平均信号功率低于低功率阈值后,立即。该标志只断言

一旦信号功率等于"增量"的时间在一段时间仍低于低功率阈值注册0x11B。的

ClkRF 在衡量价值的增量时间周期(使用在接收FIR 滤波器的输入端的时钟)。在MGC 模式,增量

不使用时间值和低功耗国旗断言尽快功率低于低功率阈值

平均信号功率

当测量功率(这种作为为低功率阈值),测量是一定数量的样本集平均

"摧毁电力测量持续时间"在注册0x15C [D3:D0]。持续时间是常见的两个接收器。在每年年底

测量周期平均信号功率值更新。在Rx 采样期间的实际工期是每以下等式︰

16 ? 2:

方程7

解决时间

后的增益变化,AD9361 必须重置过载探测器和功率测量电路并等待接收路径来解决

之前重新启用探测器和功率测量模块。

峰值过载等待时间

所有获得控制模式使用峰值过载等待时间。后的增益变化,AD9361 等待时间在启用之前由这个寄存器设置

其LMT 和ADC 探测器,重载,它允许在Adc 的模拟路径,解决信号。默认值是很好的所有的应用程序除非外部低噪声放大器与旁路模式是信号路径的一部分。峰值过载等待时间存储在寄存器

[D4:D0] 0x0FE 和ClkRF 速度(Rx FIR 滤波器时钟频率的输入)的时钟频率。

解决延迟

所有自动增益控制

原文

After a gain change, the AD9361 must reset overload detectors and power measurement circuits and wait for the receive path to settle

模式使用解决延迟,即包含AGC 功率测量模块在重置后的增益变化的时间。

在收到的HB1 过滤器(这是收到的FIR 滤波器的输入)的输出功率测量发生所以所有分阶段至Rx

增益变化后,必须有FIR 定居之前功率测量简历。延迟是等于0x111 寄存器中的值[D4:D0] 乘以2 和ClkRF 速度的时钟频率。默认值为20 ClkRF 周期应该适用于所有情况。

充分和拆分增益表

在文档的开头提到,AD9361 增益表中使用指向行的指针。该行包含的增益值

每个独立的增益块。这种方式,"增益指数"值(指针)映射到一组的每个增益块的增益值。然而,那里

是两个不同的方式,AD9361 可以实现增益表。在"全表"模式中,还有一个表为每个接收方。在"拆分

表"模式中,AD9361 拆分LMT 和低通滤波器表分开,并控制每个独立使用单独的指针。如果数字增益

启用,还有第三个单独控制的也有其自身的指针的表。每个接收器具有其自己的两个(或三)集

表。在0x0FB 寄存器中的位D3 选择是否AD9361 采用全连续的表或拆分表计划。表架构影响所有增益控制模式,是两个接收机的常用设置。表1 显示了要咬映射的表模式。

0x0FB [D3] 模式

完整的表1

拆分表格0

表1。表模式与位设置

全表模式

完整的表模式是适用于大多数情况。对于这种模式,设置0x0FB [D3] 高。单一增益表包含的所有可变增益

Rx 信号路径中的块。下图显示全面收益表的一部分。图中还显示每个数据块的增益下一步每个增益指标。如果增益指数移动向上或向下,将改变增益指标的一个或多个块。如果增益索引指针移动

上一步(57 表索引),低噪声放大器增益和低通滤波器增益会改变。这些变化允许AD9361 广泛处理

不同的信号水平,同时还优化噪声系数和线性度。

以读回满桌增益指数在任何增益控制模式下,阅读SPI 寄存器0 x

2B0 [D6:D0] 为Rx1 和0x2B5 [D6:D0] 为Rx2。

最大充分获得表索引,设置在注册0x0FD (共同对这两个接收器),限制允许的最大索引。图5。部分的示例全面收益表

拆分表模式

在高功率带外干扰信号往往存在的情况下,它可以有利于分裂增益表进行优化

噪声图存在这些干扰下在这种情况下,单独指针独立控制LMT 增益和低通滤波器增益(和数字增益如果已启用)。这允许增益来改变的在该地区超载的接收路径。记得全

增益表,增益变化可能影响任何或所有增益块无论过载出现在何处接收路径中。

LMT 表的结构取决于哪种增益控制模式使用所以这方面覆盖在接下来的部分,包括

各种增益控制模式的详细信息。D3 0x0FB 清除位启用拆分表模式。LMT 表必须写入

AD9361。这一过程是在本文档后面"写作到和阅读从获得表"部分所述。每一个低通滤波器表se 不存在。相反,低通滤波器索引直接转化为低通滤波器增益dB 中。同样是真实的数字增益(如果已启用)。低通滤波器增益

(索引)范围从0 到24(d),而数字范围正如前面提到,从0 到31(d)。

在dB AD9361 的总增益并不一定等于LMT 和低通滤波器的指数,加在一起。在洛克希德实际的收益

阶段随振频率和另外一些LMT 步骤是大于一个dB。因此,由一个更改LMT 索引可能会不改变增益由1dB。这个概念很容易理解时看附录中的表。

使用拆分表模式时的最大索引是40(d)。必须编入增益表所使用的最大索引

注册0x0FD。

读回拆分表格获得任何增益控制模式,阅读下面的SPI 寄存器的指数︰

Register(hex) 函数

2B0 [D6:D0] Rx1 LMT 增益指数

2B1 [D4:D0] Rx1 低通滤波器增益指数

2B2D4:D0] [Rx1 数字获得索引(如果启用)

2B5 [D6:D0] Rx2 LMT 增益指数

2B6 [D4:D0] Rx2 低通滤波器增益指数

2B7D4:D0] [Rx2 数字获得索引(如果启用)

表2.阅读拆分表格获得指数

数字增益

所有模式(, MGC AGC) 和两种增益表模式允许添加数字增益(由D2 0x0FB 寄存器中设置)。最大值

全面收益表允许指数为90(d)。最大的数字索引是31(d)。只有模拟增益标准充分增益表了76(d) 的最大索引。为提供的ADI 的增益表,这叶24(d) 指数剩下的数字增益。替代增益表

那达到其最大的模拟增益在指数低于76(d) 可以容纳更多数字增益台阶(31)。0X100 [D4:D0] 设置最大的数字增益(任何等于或小于31(d)) 的值。

它是重要指出数字增益不会增加信号信噪(比SNR) 比率,它仅仅是将相乘数字一词

因素。在这种方式,增加了噪声和信号,因此信噪比保持不变。对于许多应用程序,不需要数字增益。

此外,修改增益表和牺牲模拟增益,添加更多的数字增益会降低的性能

系统。

在某些情况下,然而,它被渴望通过BBP,收到的信号功率等于一些标称值。非常低的信号

可以使用的水平最高的模拟增益在还没有高到足以实现这一目标,数字增益。

或者,可能应用数字增益固定的金额。在所有增益控制模式下,设置在0x10B 和0x10E 的寄存器位D5

启用此功能。BBP 在0x10B (Rx1) 和0x10E (Rx2) 写数字增益索引本身。如果位D5 设置,数字增益

永远不会改变。

手动增益控制(MGC) 模式

在MGC 模式下,BBP 控制增益索引指针。在其最简单的形式,BBP 计算I/O 端口的数字信号级别

然后适当地调整增益。在这种情况,BBP 不需要其他信息以外的数字信号水平,它

接收。(单)充分获得表,这是所有这一切需要——重载要求的增益会下降。

然而,上文所述,AD9361 具有可编程阈值,指示每个接收机中信号的条件。路由

这些信号控制输出插针,然后将他们连接到BBP 投入到允许BBP 决定的地位

更多详细的接收的信号。对于拆分增益表,这一信息允许BBP 在区域超载增益的调整

因为它表明超载发生(LMT,低通滤波器,数字)的位置。

0x0FA 的下半独立设置每个接收器的模式。比特D3 和D2 为Rx2 和位D1 和D0 设置设置模式

模式Rx1.将这些位设置为零启用MGC 模式。

MGC 增益控制方法

BBP 可以控制手动增益的两种方式之一。默认的方法使用SPI 写入的增益指标。结算所咬D1 (Rx2) 和

咬D0 (Rx1) 登记册的0x0FB 设置这种模式的控制。另外,BBP 可以脉冲控制输入引脚移动增益指标。

CTRL_IN0 导致增益索引增加为Rx1 和CTRL_IN1 导致增益指数减少为Rx1。同样,CTRL_IN2

原因的增益增加Rx2 和CTRL_IN3 导致增益减少为Rx2。设置位D1 (Rx2) 和D0 (Rx1) 高启用

这种控制方法。位D7:D5 的0x0FC 寄存器设置的增益指数增加数和位D7:D5 的寄存器0x0FE 集

增益指数,减少的数量。脉冲是异步的所以安装和保持是不相关,但高、低的时间必须是在至少两个ClkRF 周期为AD9361 检测事件的。ClkRF 是在收到FIR 滤波器的输入使用的时钟。

MGC 全表模式

在全表模式,一个单独的索引,每个接收机控制增益。如果SPI 写入用于控制增益,然后写寄存器

0x109 (Rx1) 和0x10C (Rx2) 直接设置增益指数。如果控制输入引脚用于控制增益,然后脉冲各引脚

移动上下满桌增益索引指针。

MGC 拆分表模式

如果BBP 使用SPI 写入控制增益,然后注册0x109 (Rx1) 和0x10C (Rx2) 控制LMT 增益同时注册0x10A (Rx1)

和0x10D (Rx2) 控制低通滤波器增益。数字增益(如果启用)受控制寄存器0x10B (Rx1) 和0x10E (Rx2)。拆分表格

建筑看起来如图6 所示。

如果BBP 使用控制输入来改变增益,然后有两个选项。只有四个控制输入但有八

不同模拟增益调整,以使(LPF LMT、Rx1、Rx2、增量、减量为每个)。一个选择是使用SPI 位到

确定在哪里增益指数变化(LMT 或低通滤波器)。结算位0x0FC [D3] 启用此选项,并0x0FC [D4] 是选择的位

增益变化位置。对于此选项,增益表架构仍然看起来如图6 所示。如果启用了数字增益,BBP 更改

这个增益由通过SPI 写入。CTRL_IN 引脚不会更改数字增益在拆分表模式。

或者,如果设置了位0x0FC [D3],AD9361 峰值检测器确定增益的变化。使用此选项的体系结构

拆分表格变化如图7 所示。请注意LMT 表分成两个部分,"上层"LMT 表和一个"较低" LMT 表。分隔线在是"LMT 索引限制"在寄存器内0x11A 设置,此设置是常见的两个接收器。图7。拆分表格中手动增益模式、控制输入和峰值检测器控制增益指数

此外,在重载发生和增益指数目前指的地方影响增益随在表3 中指出。

如表所示,算法减小LMT 获得第一,然后,当LMT 指数达到LMT 索引限制,类型

超负荷的确定在哪里增益减小。0x0FC 和0x0FE 的递增和递减寄存器设置增益变化的量。重载型增益索引位置变化增益在

大LMT LMT指数> 0 LMT 表

大LMT LMT指数= 0 LPF 表

位于上部LMT 表格中大或小的ADC LMT 索引(索引> "初始LMT 获得极限") LMT 表

位于低LMT 表格中大或小的ADC LMT 索引(索引≤"初始LMT 获得极限") LPF 表

数字饱和度不适用数字表

表3.手动增益分割表增益变化位置与索引位置和过载位置

如果超过一个过载条件同时,发生那么LMT 重载是第一要务,ADC 重载是第二次,和数字饱和度是第三。

AGC 慢攻击

缓慢的攻击模式被用于慢慢改变信号,如那些发现在某些捍卫民主阵线WCDMA 和FDD LTE 等应用程序。

缓慢的攻击AGC 使用2nd顺序控制环路的迟滞,改变以保持内的平均信号功率增益

一个可编程的窗口。功率测量HB1 和Rx FIR 滤波器之间。这是"低功率相同的位置

图3 中的检测器"。此外,BBP 可以设置位,以便更快反应信号超过LMT 和ADC 阈值。AGC 缓慢的攻击模式通过设置启用bits D3:D2 (Rx2) 到2' b10 和(或) 位D1:D0 (Rx1) 到

2' b10 0x0FA 登记和核实,

"慢攻击混合模式"位在0x0FA D4 会被清除。

AGC 慢攻击控制回路

下图演示控制回路的概念。

在哪里

"内在门槛高"存储在寄存器中—— dBFS 0x101

"内在门槛低"存储在寄存器中—— dBFS 0x120

0x129 [D7:D4] 寄存器存储绝对价值之间的差额在dB"内在门槛高"、"外门槛高"

0x129 [D3:D0] 寄存器存储绝对价值之间的差额在dB"内在门槛低"和"外门槛

低"

大小存储在中的"A"、"B"、"C"和"D"步分别注册0x12A [D7:D4]、[D6:D4] 0x123,0x123 [D2:D0] 和0x12A [D3:D0]。

上述的步长确定多少增益索引指针更改后的平均信号功率超过阈值。反身翻腾

'平均信号功率"有关如何测量信号功率的详细信息部分。

请注意,AD9361 并没有默认阈值或步大小。BBP 必须编写所有这些值。

设置增益更新时间

当平均信号功率超过阈值时,增益不一定会更改立即。在FDD 系统中,有

通常短暂(如插槽边界周围的那些),容纳增益变化或其他系统参数更新。自

容纳这方面的FDD 协议,AD9361 增益将只更新后"获得更新计数器"存储在寄存器0x124 和0x125 到期。计数器的时钟在ClkRF 率(RFIR 输入率)。计数器的深度等于双

在这些寄存器中的值。或者说,如果咬D5 0x128 设置,它等于x 的值 4 中这些寄存器。计数器的时钟开始运行三个时钟周期后AD9361 进入接收状态。由于BBP 负责移动

其国家间AD9361,它可以确定当增益更新计数器将过期。这种方式,计数器可以设置这种,它

总是在槽(或其他)到期的界限。

如果"启用同步为获得计数器"咬在D4 0x128 寄存器设置、BBP 可以重置计数器(同步)通过过渡

CTRL_IN2pin 高。增益也将更新。

缓慢的AGC 通常配置有多个电源测量周期内每个增益更新期。最后的力量

进行测量的增益更新边界确定之前是否(和多少)增益应改变。

LMT,ADC 和数字饱和度重载在慢攻击AGC 模式

除了上面讨论的控制回路,缓慢的攻击/混合AGC 可以更迅速的反应"峰"超载事件如

大LMT和大ADC重载。

在缓慢的攻击模式中,AD9361 计数的某一特定的重载事件发生的次数。只有当事件发生时更

可编程的次数比增益将会改变。甚至对于这些峰值的重载,增益只有改变增益更新时

计数器到期。计数器存储在寄存器0x121 (LMT) 和0x122 (ADC)。AD9361 并没有为这些默认值

所以BBP 必须写的所有这些值的计数器。

在增益变化事件,最高优先事项是给大LMT 探测器,后面跟着大的ADC 探测器,并且后面

最后的2 功率检测器nd命令窗口控制回路。

AD9361Adi 公司机密

第四十四页14

它也是可能安装AD9361,这样大LMT 重载和/或大型ADC 重载结果中立即获得改变,

忽略获得更新计数器。位D7 的0x123 高设置这种模式为大型LMT 重载和位D3 的同一个寄存器设置这

大模数转换器重载模式。这些位在AD9361 中并没有默认值,所以BBP 必须设置或清除它们所需的操作。

如果平均信号功率超过一个或两个控制回路"低门槛"(这通常会导致增益增加),但

一个或两个小高峰过载探测器(LMT 或ADC)已跳闸,设置位D7 0x120 将防止从增益

越来越多。这位在AD9361 中并没有默认值,因此BBP 必须设置或清除所需的操作。

像LMT和ADC重载,AD9361 使用一个计数器(0x128[D3:D0]) 来确定多少次数字饱和度发生。

如果超出此计数器,增益指数减小。

缓慢的攻击AGC 全面收益表

在此模式下,单个表控制增益的Rx 信号路径的所有阶段。下表显示峰值重载的疗效(后他们

关联的计数器超过)。

峰值过载减少得到这许多指数(步长)步长存储在这个寄存器

大LMT Dec 步长为大型LMT 过载0x103 的[D4:D2]

大ADC 减量步长为大型低通滤波器增益变化0x106 [D3:D0] 的

数字饱和度数字增益步长+ 1 0x100 [D7:D5]

表4.缓慢攻击/混合AGC 充分增益表过载步骤

回想起那段特定的重载条件结果增益指标移动步骤但增益可编程数目可能会改变,

任意数量的不同增益模块。

缓慢的攻击AGC 拆分增益表

在此模式下,该增益表格拆分中所述拆分增益表节早期文档中和图9 中所示。

图9.拆分增益表在慢攻击AGC 模式

在拆分表格,有两个独立的索引指针为模拟增益和数字增益(如果已启用)的一个附加指针。表5

描述各种峰过载条件下,相同的拆分表手动增益部分所示的效果。如果增益变化

LPF 步长LPF 表用于0x106 [D3:D0]。同样,如果增益变化LMT 表,步长在0x103 [D4:D2] 是

使用。

Adi 公司机密

AD9361 增益控制及RSSI 用户

指南

第四十四页15

重载型增益索引位置变化增益在

大LMT LMT指数> 0 LMT 表

大LMT LMT指数= 0 LPF 表

或大或小的ADC

LMT 索引是在上部LMT 表(指数> "初始LMT 增益

限制")

LMT 表

或大或小的ADC

LMT 指数处于低LMT 表(指数≤"初始LMT 增益

限制") LPF 表

数字饱和度不适用数字表

表5.缓慢攻击/混合AGC 拆分增益表过载步骤

AGC 混合模式

AGC 混合模式是与增益更新计数器不使用异常缓慢的AGC 模式相同。相反,获得

BBP 拉高的CTRL_IN2 信号时,就会发生更新。"混合"一词的出现是因为BBP 已采取的一些控制

从AD9361 所以增益控制不再是完全自动的算法。通过设置"慢攻击启用混合模式

混合模式"咬0x0FA [D4] 高,通过设置"获得控制模式"位在低轻咬的0x0FA 为"混合AGC 模式"。

D3:D2 = 2' b11 启用混合模式Rx2 和D1:D0 为Rx1 = 2' b11 启用混合模式。

AGC 快速攻击模式

快速的攻击模式被用于"爆"打开和关闭,类似于TDD 应用程序或GSM/EDGE 捍卫民主阵线的波形

应用程序。AGC 非常迅速地回应在一阵开始重载,AGC 可以解决到最佳增益指数

数据部分的信号到达的时间。AGC 也已允许增益,如果增加可选的慢衰减信号

功率减小AGC 锁定到最佳的增益。启用快速攻击AGC 模式通过将位D3:D2 (Rx2) 设置为2' b01

和/或位D1:D0 (Rx1) 到2' b01。

当AD9361 进入Rx 状态时,快速攻击AGC 状态机状态0 的枝叶进入状态 1 如图10 所示。它的目标

是这样,在很短内实现最佳接收增益调整增益指数。通过AGC 进展

几个国家去"获得锁",在哪一个州的增益不会更改("解锁")除非大信号电平的变化发生,或如果其路上

突然结束。当增益解锁时,AGC 状态机移到其重置状态了,从头开始。下图显示一个水平AGC 状态的图表。

AD9361Adi 公司机密

第四十四页16

10.快速攻击AGC 高水平阶段图

状态0 (重置)

AD9361 不在Rx 状态的时候,AGC 仍然是在这种状态。AGC 执行在这种状态中的没有操作。

状态1 (峰超载检测)

当AD9361 进入Rx 状态时,AGC 首先等待一段时间,单位为微秒由"AGC 攻击延迟"设置在注册0x022。

这种延迟允许接收路径解决AGC 开始确定最佳增益索引之前。

此延迟之后,AGC 进入状态1,在哪里它会检测峰值重载(LMT 和ADC)并调整增益。数字的饱和度

探测器也已启用,但状态1the 信号可能没有足够的时间到达探测器。每次的增益变化,AD9361

在重置状态直到持有峰值检测器"峰值过载等待时间"计数器过期。如果没有峰值重载为检测到

"能量检测计数"时间在注册纪录册0x117 [D4:D0],然后AGC 可以继续状态2。能源检测计数器的时钟在

ClkRF 率(在Rx FIR 滤波器的输入使用的时钟)。

重载影响增益指数以不同的方式为不同的增益表类型如下表所示。在全面收益表模式下,AD9361 使用了不同极端的重载不同步长(变化获得索引)。表6 显示了步长在哪里

存储为快速攻击AGC 在全表模式。案例#1 步大小通常大于案例#2 本身是通常大于

例#3。

表7 显示效果的不同重载使用时,拆分表格。图11 显示了拆分表架构。请注意,增益

先从哪里发生过载LMT 表略有下降。当增益指数达到LMT 索引限制,增益

减小过载发生的位置。

峰值重载减少得到这许多指数(步长)步长设置

大模数转换器Λ(大LMT V 数字

坐)"减量步长为全表案例#1" 0x106 [D3:D0]

大模数转换器V大LMT V数字Sat

"只有快速攻击。满桌的减量步长

例#2'

0X106 [D6:D4]

小模数转换器"Dec 步长为全表案例#3" 0x103 [D4:D2]

表6.快速攻击AGC 峰值过载的步长为全获得表

原文

(Large LMT V Digital

重载型增益索引位置变化增益在

大LMT n/A LMT 表

或大或小的ADC

LMT 索引是在上部LMT 表(指数> "初始LMT 增益

限制") LMT 表

或大或小的ADC

LMT 指数处于低LMT 表(指数≤"初始LMT 增益

限制")

低通滤波器表

数字饱和度不适用数字表

表7。快速攻击AGC 峰值过载步长为拆分获得表

图11。快速AGC 的分割增益表体系结构

状态2 (措施权&锁级增益变化)

进入状态2,AGC 等待时间等于"解决延迟——"能源检测计数"。召回解决延迟在ClkRF

周期等于两倍的值在寄存器0x111 [D4:D0]。因为AGC 已经等待执行减法运算

能源检测的计数器以退出状态1 到期。因此,在测量电源之前延迟不需要指望通过这

再次延迟。以上计算的延迟后,自动增益控制措施平均信号功率在HB1 过滤器的输出. AGC 保持启用在状态2 时LMT,ADC 和数字饱和度过载探测器。如果重载发生,AGC 将回到状态1 降低增益。

"如果"启用增量增益"位(D0 0x110) 设置,然后AGC 允许增加增益,如果平均信号功率一直低于

低功率阈值为大于"增量时间"的时间。使用的增益步大小等于0x117 寄存器中的值[D7:D5] +

1.收益则继续增加,直到信号不会保持低于低功率阈值增量时间亦较长。的

状态图以上显示这作为国家2A。AGC 退出国家2A 回到状态1 再次检查为峰值重载。

如果AGC 已进入状态2 和检测不到低功耗状态(或"启用增量增益"清除状态),然后被测的信号

电源被比较在寄存器0x101"AGC 锁级别(快)"设置。AGC,然后调整增益匹配平均

对AGC 锁定级别设置的信号功率。锁定级别存储在dBFS ——在1dB/LSB 决议。如果增益需要增加

为了实现锁级别设置,则它可以增加最大金额,由设置"AGC Max 增加"在0x118。

在充分获得表模式下,AGC 将只更改获得索引这样信号功率匹配锁水平(除非受限制

0x118)。在拆分表格模式下,如果"启用LMT 获得公司的锁定级别"位(D6 0x111) 集高、的行动是每个表的下面。

如果增益需要做这第一次,如果再这样做

降低降低低通滤波器增益指数低通滤波器增益指数= 0

减少LMT 增益

索引

增加

LMT 台阶增加LMT 增益

大小

总增益变化> LMT 步长

提高了低通滤波器增益

索引

表8.快速攻击AGC 锁级增益索引更改为拆分增益表的

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第四十四页18

如果0x111 [D6 [是不设高,那么唯一的低通滤波器增益可以用于增益增加。此外,不管如何设置0x111 [D6],如果

小LMT 过载时发生锁定水平计算,LMT 增益不会获准增加以满足锁水平。

状态3 (措施权&峰超载检测)

当AGC 进入状态 3 时,它将锁定增益。这种状态可能会影响其他部分如直流偏移跟踪更新AD9361

时间和RSSI 测量启动时间。

AGC 持续测量功率和它继续其大LMT、大型ADC 和数字饱和度过载探测器启用。

如果"启用获得公司后获得锁"咬设置(D7 0x110) (和"启用增量增益"咬(D0 0x110) 设置),然后AGC 将检查

看看是否低功率条件下发生。使用的方法是在状态2 中使用的相同(包括过渡到状态1 如果增益

必须增加)。如果0x110 [D7] 是低的然后AGC 不执行低功耗测试状态3 中。如果AGC 退出状态3 由于低

功率条件下,获得解锁。

如果阈值被设置正确,然后重载探测器不应断言即使锁级调节,除非

信号的兴趣水平增加或带外拦截器是忽然呈现。为了防止这些可能性,AGC 监视其

重载探测器。如果重载发生锁级别调整后,AGC 将使用不同的单步大小来改变增益。

在全面收益表模式,无论何种类型的重载,步长(数目减少的指标)始终是"邮政锁级步

在0x112 [D7:D6]充分表的大小"值。在拆分获得表格模式下,步长是"岗位锁水平一步大小为LPF 表"

(0x112 [D7:D6] 为ADC 重载和"邮政锁水平一步为LMT 表格"(LMT 重载0x113[D7:D5])。这些步骤大小

是通常小于那些用于国家1 和2。国家1 和2 重载大小旨在应对大型重载非常的一步

快速。可能会出现在状态3 的重载会通常较小,需要较少的调整。

如果这些重载发生,AGC 减少获得在国家4。获得解锁状态 4 在AGC 时。AGC,然后返回到

3 状态。

AGC 的过载条件下出现锁级别调整后进行计数。如果这个数字超出"最后在

范围计数"0x16 [D7:D5],然后AGC 在追溯到状态1 和重置其峰值检测器。

国家5 (增益锁和措施权)

当AGC 达到状态 5 时,AGC 锁定增益(如果它未锁定)。AGC 还可以测量平均信号功率时

增益锁定,并将此值存储为参考功率水平。此值用于根据其他可以解锁的阈值比较

增益。国家5 是在AGC 算法的最终状态和打算保持同样获益,除非信号发生大的变化

振幅发生(这种结束的爆裂或副车架或大的干扰信号突然到达或deaparts)。在国家2 和3,设置在[D3:D0] 0x15C 控件中功率测量持续时间。5 州,0x109 [D7] 和0x10A [D7:D5] 控制电源

测量的时间。双边投资条约对持续时间的映射是相同的两组寄存器和方程8 中定义。原因区别是,在较早的状态,目的是尽可能快地锁定增益。这将意味着更短的测量

时间可能用于较早的状态,但可以使用更长的时间,一旦增益已锁定。

16 ? 2:

8 方程

当增益解锁时,AGC 可以重置增益最大增益或几个其他增益位置之一如表9 所示。当

AGC 增益解锁,返回到状态1 (或状态0 如果AD9361 退出Rx 状态)。当AGC 返回状态1 时,它设置

数字增益为0dB (除非数字增益强迫数字所述获得部分)。优化增益和增益设置既可以减少

获得所需的时间锁,因为它们都使用前一阵获得索引信息。

获取索引时重置设置的定义

最大增益最大的全表或最大LMT 表

索引(0x0FD) 和最大的0x18 最大模拟滤波器增益

优化增益

AGC 获得锁的索引,在结束了最后一次

加号

优化增益偏移量(0x116[D3:D0])

减少了步骤的优化的值

AGC 通常应锁定每个增益

爆裂

设置的增益

AGC 获得锁的索引,在开始最后一爆

优化获得相似,但允许使用前面的

爆裂增益或爆裂年底增益设置

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第四十四页19

AGC 获得锁的索引,在结束了最后一爆

获取索引没有获得改变n/A 无变化

表9.增益解锁索引选项

0x111 位D7 确定是否设置获得使用的开始或结束的前一阵增益锁定索引。设置位原因

自动增益控制使用的结束索引。如果序言部分,通常会使用前面的爆裂或增加的部分信号发生在

爆裂的开始。AGC 应锁定该增加的部分。如果整个爆裂使用相同的额定功率级别,然后AGC 应使用爆裂增益指数年底。

如果阈值设置正确,那么最可能的情况是市场环境下agc 解锁时结束了爆裂("失去能量")的增益或

如果AD9361 退出Rx 状态。除了刚才提到的解锁条件,测试的一种"强信号"寻找一种快速和利益电源(通常是由于意外的干扰信号)的信号发生意外的变化。解锁ADC 的增益

过载与更强的信号测试类似,但是是峰值检波器,而不是功率检测器。解锁为大型LMT 增益

超载检查大干扰信号和峰值检波器。所有这些测试都被建议为典型的快速自动增益控制

配置。甚至在这个简单的例子,有选项获得指数增益解锁的时候会发生什么。表10 所示这些选项。

解锁获得获得索引类型* 设置位明确双边投资条约的条件

退出Rx 状态没有所需的最大增益0x110 [D4],0x110 [D2]

退出Rx 状态优化增益0x110 [D2] 0x110 [D4]

退出Rx 状态集的增益0x110 [D4] 0x110 [D2]

能量损失阈值超出最大增益没有必需的0x110 [D6]。0x110 [D3] 只有0x0FB [D6] 设置

能量丢失的阈值Exceeded 优化增益0x110 [D6] 0x110 [D3] 只有0x0FB [D6] 设置

强信号阈值超过无变化无需0x115 [D7] 如果0x0FB [D6] 设置

大ADC 过载无变化无需0x114 [D7] 和[D1] 如果0x0FB [D6] 设置0x110

大LMT 过载无变化无需0x110 [D1] 如果0x0FB [D6] 设置

表10.增益解锁条件与增益指数

*"没有变化"增益索引类型指示增益指数不会立即更改但AGC 算法开始超过这么

AGC 移动通过其国家和重新锁定之后,很可能会改变增益指数。其他获得索引类型,如"设置增益",

AGC 首先改变增益指数到合适的位置,然后重新启动该算法。

当比较与能量丢失阈值的信号功率,也是时间因素,以及。每一次信号功率值

更新,AGC 计算测量初获得锁和电流信号功率的电源之间的差异。

这种差异是与存储在寄存器0x112 [D5:D0] 能量失去了阈值进行比较。如果差值超出阈值

一段时间等于两次"获得锁退出计数"存储在0x119 中,增益解锁如上表所示。增益锁退出计数器的时钟以ClkRF 的速度。同样的比较是作"强信号阈值",存储在寄存器0x113 [D5:D0] 并出现在下表中。

大的ADC 阈值存储在0x105 和大LMT 阈值存储在0x108 中。对于峰值检测器,没有时间

要求。一个单一的重载将解锁的增益。

一般来说,AGC 是最佳的仲裁者当增益应解锁。然而,在某些情况下,它可能是便于BBP 要启动一个解锁条件。如果BBP 拉高的EN_AGC 针,增益将解锁和AGC 算法将重新启动。

不能强迫的增益锁定在一定的时间,但它可以控制当增益解锁。表11 显示了如何使用此功能。

解锁获得获得索引类型设置位明确双边投资条约的条件

EN_AGC 拉高最大增益0x0FB [D6],

0X111 [D5] 0X110 [D6:D5]

EN_AGC 拉高优化获得

0X0FB [D6],

0X110 [D6],

0X111 [D5]

0X110 [D5]

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第四十四页20

EN_AGC 拉高集的增益0x0FB [D6],

0X110 [D5] 0X111 [D5]

EN_AGC 拉高没有增益变化0x0FB [D6] [D5] 0x110、0x111 [D5]

表11.完整列表的增益解锁条件与目标增益指标

如果阈值设置正确,开窍增益AD9361 退出Rx 模式或如果爆裂/副车架结束时的典型设置是充足的对于大多数应用程序。但是,如果需要,它也可能是对防止的增益在某些情况下解锁。表12

显示这些选项。设置是依赖BBP 会否使用EN_AGC pin 解锁的增益。如果出现这种情况,然后EN_AGC 引脚应该低除了当增益应该被解锁。如果不使用EN_AGC pin,然后"获得锁延迟"位(0x014[D1]) 必须设置高。

EN_AGC 引脚用吗?唐't 解锁增益即使︰设置位

N 能量损失阈值超过0x0FB [D6],0x014 [D1],0x110 [D3]

N 强信号阈值超过0x0FB [D6],0x014 [D1],0x115 [D7]

N 大ADC 或大型LMT 过载0x0FB [D6],[D1] 0x014 0x110 [D1]

Y 能量丢失的阈值超过0x0FB [D6],0x110 [D3]

Y 更强的信号阈值超过0x0FB [D6],0x115 [D7]

Y 大ADC 或大型LMT 过载0x0FB [D6],0x110 [D1]

表12.防止增益解锁条件5 州

写入和读取从增益表

这一节演示如何修改增益表(一个用于每个接收器路径)用于所有的AD9361 增益控制模式。在拆分

表模式、低通滤波器增益不编程。低通滤波器增益等于LPF 索引,这种关系不能修改。

增益表是在AD9361,通过SPI 访问寄存器间接寻址组寄存器通过0x137 0x130。表13 显示

寄存器用于阅读和写作。

REG

地址

名称D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 默认R/W

130 增益表字

地址

打开增益表字地址< 6:0 >——h R/W

131 增益表字

写Data1

低噪声放大器Ext

Ctrl 键

低噪声放大器增益< 1:0 >混合器通用增益< 4:0 >——h R/W

132 增益表字

写Data2

打开TIA 增益低通滤波器增益< 4:0 >——h R/W

133 增益表字

写入数据3

打开RF 直流Cal 数字增益< 4:0 >——h R/W

134 增益表字

读取数据1

低噪声放大器Ext

Ctrl 键

低噪声放大器增益< 1:0 >混合器通用增益< 4:0 >-h R

135 增益表字

读取数据2

打开TIA 增益低通滤波器增益< 4:0 >-h R

136 增益表字

读取数据3

打开RF 直流Cal 数字增益< 4:0 >-h R

137 获得表配置打开接收机

选择< 1:0 >

写增益

开始增益

表时钟

打开08 h R/W

表13.增益表寄存器

增益表索引要访问是"获得表Word 中的地址"注册的0x130。

各获得块指数映射到每以下各表的实际增益。请注意,这些是名义值和一些变化载波频率、温度和过程预计的低噪声放大器和混频器的表。

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指南

第四十四页21

内部的低噪声放大器索引内部低噪声放大器增益(dB)

0 3

1 14

2 17

3 21

表14.低噪声放大器增益与索引

混合器通用指标(d) 混合器通用指数增益(dB)

0 0

1 3

2 9

3——15 = 指数+ 11

表15.混合器通用增益与索引

TIA 索引内部低噪声放大器增益(dB)

0-6

1 0

表16。TIA Gain 与索引

低通滤波器指数(d) 低通滤波器增益(dB)

0——24 = 索引

表17。低通滤波器增益指数与

数字索引(d) 数字增益(dB)

0——31 = 索引

表18。数字增益的数字索引vs

表19 所示示例完全增益表一小的部分。

很重要的地注意到,

BBP 只用"总指数"列,以及绿色的列中的值时进AD9361 编程增益表。

在最左边的表19 起"表索引"是索引或表的指针。当AD9361 是在FDD 或接收国,这

索引控制接收路径增益和BBP 设置它通过写作来注册为Rx1 0x109 和0x10C 为Rx2。

下一列向右是外部的低噪声放大器指标。下一节详细介绍了AD9361 如何控制外部

低噪声放大器。简单地说,有点在增益表,可以将输出到GPO 和用于控制外部的低噪声放大器的增益。到下一列

正确是外部的低噪声放大器增益。此列已没有目的除了要表明共接收路径增益,当使用外部放大器。

再一次向右移动会导致iLNA 索引。这是控制低噪声放大器增益的低噪声放大器内部索引。在dB iLNA 增益是下一步

iLNA 索引只用于添加到其他阶段收益和导致总接收路径增益。请注意,增益表地图

获得准确地向实际增益的索引。表14 和表15 以来内部低噪声放大器和混频器收益是供参考

随罗湖频率而变化。

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第四十四页22

再次将移动到正确的结果,搅拌机指数和下一步该列混频器获得,这两个国家都是类似于iLNA

索引和iLNA 前面所述的增益。

"0x131"列向右是串联组成的所有以前的指数数字字。当写到增益表

AD9361 后写成的"表索引"值, 注册0x130、BBP 会在那表索引处的0x131 列中写入值

进入注册0x131。请参阅下面的具体细节的编程示例。

TIA 索引和TIA 增益有关前面所述的其他增益级。LPF 索引始终是等于在低通滤波器增益所示dB 所以只有索引列。"0x132"是指数的短暂性脑缺血发作及低通滤波器串联。

段后表20 所述是"直流Cal"位。

数字增益,如低通滤波器增益,等于只索引列显示的数字索引。"0x133"是串联组成的直流Cal 位和数字索引。

最后,总共获得总的Rx 路径增益的AD9361 为每个增益索引的列显示。

表19。部分的示例增益表

表20 演示如何编写表索引条目10 条和11(d) 到Rx1 表19 中所示的表。

经营地址(十六进制)Data(hex) 评论

SPI 写137 0A 开始时钟,访问Rx1

SPI 写130 0A 增益指数= 10 条

SPI 写131 01 Ext LNA 指数= 0,Int LNA 指数= 0,搅拌机指数= 1

SPI 读132

05

TIA 指数= 0,LPF 指数= 5

为拆分表格,低通滤波器增益是唐't 护理

SPI 读133

00

无直流Cal * 在此索引,数字索引= 0

拆分表位是直流Cal 忽略(所有LMT 指数力直流Cal)

SPI 写137 0E 集的写入位

等待等待时间至少2 Rx 采样期间(在Rx 数据速率)

要进AD9361 闩锁的书面的值

SPI 写130 0B 增益指数= 11(d)

SPI 写131 00 Ext LNA 指数= 0,Int LNA 指数= 0,搅拌机指数= 1

SPI 写132

06

TIA 指数= 0,LPF 指数= 6

为拆分表格,低通滤波器增益是唐't 护理

SPI 写133

00

无直流Cal * 在此索引,数字索引= 0

拆分表位是直流Cal 忽略(所有LMT 指数力直流Cal)

SPI 写137 0E 集的写入位

等待等待时间至少2 Rx 采样期间(在Rx 数据速率)

要进AD9361 闩锁的书面的值

表20.示例增益表访问

射频直流Cal 位

*"射频直流Cal"位被设置为LMT 收益的独特组合。设置该位部队射频直流校准算法以减少射频

直流偏置在涉及独特LMT 这些增益指数增益设置。在拆分增益表中,每个索引都会有这个位设置为每个索引

表索引爱尔索引爱尔增益iLNA 指数iLNA 增益搅拌机索引搅拌机收益0x131 TIA 索引TIA 增益LPF 指数0x132 直流Cal 数字索引0x133 总收益

0 0 0 0 5 0 0 0 0-6 0 0 1 0 20-1

1 0 0 0 5 0 0 0 0-6 0 0 0 0 0-1

2 0 0 0 5 0 0 0 0-6 0 0 0 0 0-1

3 0 0 0 5 0 0 0 0-6 1 1 0 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0 0-

6 2 2 0 0 0 1

5 0 0 0 5 0 0 0 0-

6 3 3 0 0 0 2

6 0 0 0 5 0 0 0 0-6 4 4 0 0 0 3

7 0 0 0 5 0 0 0 0-6 5 5 0 0 0 4

8 0 0 0 5 1 3 1 0-6 3 3 1 0 20 5

9 0 0 0 5 1 3 1 0-6 4 4 0 0 0 6

10 0 0 0 5 1 3 1 0-6 5 5 0 0 0 7

11 0 0 0 5 1 3 1 0-6 6 6 0 0 0 8

12 0 0 0 5 1 3 1 0-6 7 7 0 0 0 9

13 0 0 0 5 1 3 1 0-6 8 8 0 0 0 10

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指南

第四十四页23

可能是一个独特的LMT 增益配置。在一个完整的表,每个索引不会有独特的LMT 增益设置。可能有几个增益

使用相同的LMT 配置而LPF 的指数增益变化对于每个索引。在这种情况下,在最低设置射频直流Cal 位

独特的LMT 增益的索引。表19 中注意射频直流Cal 位是为索引0 设置但未设置为指数1 至7。在所有的

这些指标,唯一的低通滤波器增益不断变化的所以射频直流Cal 位只为一个索引设置。射频直流偏移校正单词用于索引

0 也用于更高的指数。

最大的全表/LMT 表索引

所有ADI 都建议增益表有0x4C 最大的全表索引。拆分表最大指数为0x28。"最大满

表/LMT 表索引"中的注册0x0FD 集校准射频直流Cal 位节中所述的高增益表索引。

芯片默认是0x4C 因此如果使用建议的完整表,则不需要更改为0x0FD。如果BBP 程序与增益表

使用不同的最大索引或拆分表格,0x0FD 必须改为适当的最大索引值。

外部低噪声放大器

外部的LNA 可能添加到要提高系统噪声图的接收路径。所有增益的控制模式与无缝地工作外部低噪声放大器,无论它们固定获得设备或可绕过使用的控制信号的设备。请注意,AD9361 射频针在允许的最大级别是+ 2.5dBm 峰值。系统工程师应执行的最大值的分析可能在外部添加到外部的低噪声放大器增益的低噪声放大器输入端信号以确定是否可以接受外部的低噪声放大器增益。如果信号

AD9361 射频输入级将会远远大于最大允许水平,然后外部低噪声放大器具有低增益或衰减器

必须使用。

固定增益外部低噪声放大器

固定增益低噪声放大器是总是提供增益的名义金额的外部放大器。这个增益不是可控和低噪声放大器不能

被绕过。在这种情况下,没有编程更改AD9361 的必要条件。

可变增益外部低噪声放大器

可变增益外部低噪声放大器使用一个控制信号,两个不同的增益之间进行选择。通常,一个是"高增益"设置和其他

是"低增益"跳过"设置(这是通常的损失)。外部的低噪声放大器会使用高增益在大多数情况下,除非输入

对内部的低噪声放大器是太高(+ 2.5dBm 峰值)。对于这些条件,外部的低噪声放大器会使用低增益(旁路模式)。

如果使用了手动增益模式,然后有两种方法的控制外部的低噪声放大器增益。第一种方法,BBP 控制

获得使用GPO pin 连接到外部的低噪声放大器。由于BBP 控制增益在AD9361 中的,它还可以控制的增益

外部低噪声放大器。在第二种方法,结合AD9361 GPO 中的增益表控制外部低噪声放大器。有点在增益

表(0x131[D7]) 驱动器GPO0 Rx1,Rx2。GPO1 这位写入零结果中GPO 输出水平低,而其中一个结果

高的GPO 中输出电平。看到"访问获得表"节关于增益表位的详细信息和修改增益

表。若要传送到GPO 引脚增益表中设置的外部低噪声放大器位,套位D5 (Rx1) 和(或) D6 (为Rx2) 的0x026 高。

对于AGC 模式,AD9361 必须控制外部的低噪声放大器增益以来所做的更改将会很快发生,BBP 不会有

知识的使用,直到它选中的AGC 增益指数。

每一次的增益变化,增益控制算法等待持续时间等于"高峰期等待时间"而模拟信号路径

安定。此值应增加允许沉降时间的外部低噪声放大器,否则为将启用峰值检测器

之前的模拟阶段已经解决了。

如果AD9361 将用于测量RSSI,然后注册0x12C 应与外部的低噪声放大器高增益值编程和注册0x12D 应使用外部的低噪声放大器低增益值编程。部分认为这两个值来表示在积极增益

在AD9361 之前的前端。这两个寄存器使用0.5dB / LSB 决议和范围从0 到31.5dB。

为了占一个低增益值,它的反面,寄存器0x12C 可以使用少低增益的高增益值编程

值(例如高增益值= 15dB,低增益值=-5dB,0x12C = 20dB 的程序)。这将防止一步RSSI 值时

外部低噪声放大器从ON 变为OFF 状态。注册0x12D 因此可以保留其默认值,0x00。AD9361Adi 公司机密

第四十四页24

RSSI

AD9361 措施RSSI 通过测量功率水平在dB 和补偿接收路径增益。各种选项

可用支持TDD 和FDD 的应用程序。请注意,RSSI 值不是绝对单位。等同的回读RSSI 值绝对的权力级别(例如,在dBm) 需要系统工厂或工作台校准。要校准到绝对的RSSI 词

引用、信号注入已完成的系统的天线端口和读RSSI 词。从这个测试中,生成的校正

等同于RSI 词到天线端口的注入的信号水平的因素。这种标定方法是不能混淆与获得的步骤

在本文档后面提到的校准。

RSSI 模式选择

RSSI 模式选择位(0x158 [D4:D2] 确定什么事件启动或重新启动RSSI 算法和清除累加器,每下表。

RSSI 模式选择RSSI 算法将(re) 开始时︰有用的

000 AGC 在快速攻击模式下锁定增益TDD

001 EN_AGC 引脚被拉高TDD,测量晚中爆裂的符号

010 AD9361 进入Rx 模式TDD

011 增益变化发生捍卫民主阵线

100 SPI 写报名0x158 [D5] 捍卫民主阵线

101 增益变化发生或EN_AGC 引脚拉高捍卫民主阵线

表21.RSSI 模式选择

RSSI 测量持续时间

如果"默认RSSI 多边环境协定模式"咬(0x158[D0]) 位设置高,然后持续时间是一个简单的两个电源的值方程9 中所示

"0" 存储在0x150 [D3:D0] 的测量持续时间。所有其他位在0x150 和0x151are 被忽略。

2:

方程9

如果0x158 [D0] 是低的那么非权力两工期是可能perEquation 10。四个的持续时间值存储在0x150 和

0x151。

Σ2

:

方程10

持续时间始终是Rx 采样率周期。

RSSI 加权

如果"默认RSSI 多边环境协定模式"位(0x158 [D0]) 是低的然后RSSI 测量持续时间达 4 由值组成累加在一起。

由于每个值可以是不同的每个值必须按其工期Rx 样品中正确加权。加权计算每

11 方程。加权的乘数的值被编程,在通过0x155 0x152。如果"默认RSSI 多边环境协定模式"位高,

AD9361 自动填充乘数与0xFF 0 和其他乘数与0x00。当计算正确,所有的总和

四个的重量加在一起将是255 (d)。

255 ?:

方程11

RSSI 延迟和RSSI 等待

当RSSI 算法(re) 开始时,AD9361 首先等待Rx 信号路径来解决。这种延迟是在寄存器内设置的"RSSI 延迟"

0x156 和时钟在Rx 采样速率除以8。从这个角度上,RSSI 算法交替测量RSSI 和

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AD9361 增益控制及RSSI 用户

指南

第四十四页25

等待衡量RSSI。RSSI 等价值的目的是要对齐边界(如插槽RSSI 测量开始

边界)和捍卫民主阵线的应用程序中非常有用。下图显示了使用RSSI 等待、RSSI 延迟和测量

持续时间。

图12。RSSI 在捍卫民主阵线应用

自动增益放大器剖析

自动增益控制放大器 一、设计思路描述 本自动增益控制放大器系统以MSP430G2553为控制核心。利用单片机内部ADC10对末级输出信号采样,可由按键控制三种模式以及增益倍数的切换,也可根据采样得到的末级输出信号幅度大小,自动控制DAC7811作为TLC085反馈电阻网络,从而实现对末级自动增益控制。在软件设计中,我们实现三种不同的模式切换: 1.交流手动模式中。根据选择增益倍数不同,我们可以算出不同的code值,将code值传给DAC7811。例如:当我选择0.2倍增益时,那么需要控制前级衰减,同时code值为2048,因此增益倍数Av=0.1*4096/2048=0.2。 2.直流自动换挡模式。根据单片机内部ADC10对输出信号采样幅度大小,自动控制前级是否衰减、控制CD4051选择OPA 2227反馈电阻,从而实现0.2、0.5、 2、5的最大增益倍数。 3.自动增益模式。根据利用单片机内部ADC10对输出信号采样幅度大小自动控制前级是否衰减,控制CD4051选择OPA 2227反馈电阻。 二、硬件电路设计 2.1前级信号衰减电路 VDD

图2.1 前级衰减电路 如图2.1所示,前级衰减电路由CD4051、OPA2227、20K?以及2K?电阻组成,其中CD4051为单刀八掷开关。在该电路中,单片机MSP430G2553通过P1.3口进行对CD4051中两种电阻进行选择,改变OPA2227反馈电阻,从而实现0.1倍与1倍的控制。 在整个电路中,前级衰减电路十分重要,它不仅仅是对输入信号进行衰减,还可以对单片机MSP430G2553进行保护。 2.2末级DAC7811增益自动控制电路 图2.2 DAC7811增益自动控制电路 图2.2为末级DAC7811增益自动控制电路。利用单片机内部ADC10对输出信号经过OPA2340绝对值整形后的波形进行采样,根据幅值控制CD4051选择

最新DDC控制器 直接数字控制系统(Direct Digital Control简称DDC),

D D C控制器直接数字控制系统(D i r e c t D i g i t a l C o n t r o l简 称D D C),

基本概述 DDC(Direct Digital Control)直接数字控制,通常称为DDC控制器。D DC系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电 脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。 它代替了传统控制组件,如温度开关、接收控制器或其它电子机械组件,及优于PLC等,特别成为各种建筑环境控制的通用模式。DDC系统是利用微信号处理器来做执行各种逻辑控制功能,它主要采用电子驱动,但也可用传感器连接气动机构。DDC系统的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。同时一个数字控制器可实现多个常规仪表控制器的功能,可有多个不同对象的控制环路。 工作原理 所有的控制逻辑均由微信号处理器,并以各控制器为基础完成,这些控制器接收传感器,常用融点或其它仪器传送来的输入信号,并根据软件程序处理这些信号,再输出信号到外部设备,这些信号可用于启动或关闭机器,打开或关闭阀门或风门,或按程序执行复杂的动作。这些控制器可用手操作中央机器系统或终端系统。 DDC控制器是整个控制系统的核心。是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据,并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换),然后按照一定的控制规律进行运算,最后发出控制信号,并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换),并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制设备的运行。 功能介绍 DDC控制器的软件通常包括基础软件、自检软件和应用软件三大块。其中基础软件是作为固定程序固化在模块中的通用软件,通常由DDC生产厂家直接写在微处理芯片上,不需要也不可能由其它人员进行修改。各个厂家的基础软件基本上是没有多少差别的。设置自检软件和保证DDC控制器的

自动增益控制AGC

任务一 自动增益控制(AGC )电路 任务引入 在调幅接收机接收电台信号时 ,由于各发射台功率有大有小,发射台离接收机的距离远近不一,无线电波传播过程中的多径效应与衰落等原因,使接收天线上感生的有用信号强度相差非常悬殊,而且往往有很大的起伏变化(约为~倍),有可能在接收微弱信号时造成某些电路(例如检波器)不能正常工作而丢失信号,而在接收强信号时造成放大电路的阻塞(非线性失真)。为此在接收设备中几乎无例外的都必须采用自动增益控制电路,用来压缩有用信号强度的变化范围。 任务分析 自动增益控制(AGC )电路的作用就是能根据输入信号的电压的大小,自动调整放大器的增益,使得放大器的输出电压在一定范围内变化。 自动增益控制(AGC )电路就是无线电接收设备中的重要电路,用来保证接收幅度的稳定。它一般由电平检测器(峰值检波电路)、低通滤波器、直流放大器、电压比较器、控制电压产生器与可控增益放大器组成。其中可控增益放大器就是实现增益控制的关键。 相关知识 一、自动增益控制电路(AGC)的工作原理 1.AGC 的作用 自动增益控制电路的作用,就是在输入信号幅度变化很大的情况下,自动保持输出信号幅度在很小范围内变化的一种自动控制电路。 2.AGC 的组成框图 自动增益控制电路的组成框图如图3-5-2所示。

图3-5-2 自动增益控制电路的组成框图 由图可见,自动增益控制电路可以瞧成由反馈控制器与(控制)对象两部分组成,其中反馈控制器由电平检测器、低通滤波器、直流放大器、电压比较器与控制电压产生器组成,被控对象就是可控增益放大器。可控增益放大器的输入信号就就是AGC电路的输入信号,其输出信号,其增益为 增益受控制电压的控制,控制电压就是由电压比较器产生的误差电压经控制电压产生器变换后得到的,增益可写成或,它就是误差电压(或控制电压)的函数。也可以直接用误差电压控制可控增益放大器的增益。 3.AGC各单元电路的功能与基本工作原理 (1)电平检测器电平检测器的功能就是检测出输出信号的电平值,通常由振幅检波器实现,它的输出与输入信号电平成线性关系,其输出电压为。 (2)低通滤波器环路中的低通滤波器具有非常重要的作用。由于发射功率变化、距离远近变化、电波传播衰落等引起信号强度的变化就是自动增益控制电路需要进行控制的范围,这些变化比较缓慢,而当输入为调幅信号时,调幅波的幅值变化就是传递信息的有用幅值变化.这种变化不应被自动增益控制电路的控制作用减弱或抵消(此现象称为反调制),由于两类信号的变化频率不同,就可以恰当选择环路的频率响应特性,适当地选择低通滤波器的传输特性,使环路对高于某一频率的调制信号的变化无响应,而对低于这一频率的缓慢变化具有抑制作用。 (3)直流放大器直流放大器将低通滤波器输出的电平值进行放大后送至电压比较器,由于电平检测器输出的电平信号的变化频率很低,例如几赫左右,所以一般均采用直流放大器进行放大。 (4)电压比较器经直流放大器放大后的输出电压与给定的基准电压进行比较,输出误差信号电压,当电压比较器增益为时,服从下列关系式

自动增益控制电路的设计实现分析

自动增益控制电路的设计与实现 实验报告 邮电大学 信息与通信工程学院

一:课题名称 自动增益控制电路的设计与实现 二:摘要及关键词 1、摘要: 在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况;另外,在其他应用中,如监控系统中的多个相同传感器返回的信号中,频谱结构和动态围大体相似,而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号,导致因为非重复性事件而丢失数据。此时,可以使用带AGC(自动增益控制)的自适应前置放大器,使增益能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。

本实验在介绍了AGC电路的基础上,采用了一种相对简单而有效实现预通道AGC的方法,电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法。 2、关键词: 驱动缓冲可变衰减自动增益控制电压跟随器反馈 三:设计任务要求 1、基本要求: 1)设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为: 输入信号0.5~50mVrms; 输出信号:0.5~1.5Vrms; 信号带宽:100~5KHz; 2)设计该电路的电源电路(不要际搭建),用PROTEL软件绘制完 整的电路原理图(SCH)及印制电路板图(PCB) 2、提高要求: 1)设计一种采用其他方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8Ω喇叭作为输出的完整音频系统。 3、探究要求: 1)如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路; 2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD)及如何有效的降低THD。四:设计思路及总体结构框架 1、设计思路

①该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制 的方法,从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如下图,可变 分压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。 可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改 变Q1电阻,可从一个由电压源和大阻值电阻R2组成的直流源直接向 短路晶体管注入电流。为防止R2影响电路的交流电压传输特性。R2 的阻值必须远大于R1. Input Output 反馈式AGC

自动增益控制的原理图

自动增益控制的原理图 自动增益控制的原理 [导读] 自动增益控制的原理自动增益控制电路的作用是:当输入信号电压变化很大时,保持接收机输出电压恒定或基本不变。具体地说,当 关键词:增益控制左手665收藏时间:2015年4月23日20:17 自动增益控制的原理 自动增益控制电路的作用是:当输入信号电压变化很大时,保持接收机输出电压恒定或基本不变。具体地说,当输入信号很弱时,接收机的增益大,自动增益控制电路不起作用;当输入信号很强时,自动增益控制电路进行控制,使接收机的增益减小。这样,当接收信号强度变化时,接收机的输出端的电压或功率基本不变或保持恒定。因此对AGC电路的要求是:在输入信号较小时,AGC电路不起作用,只有当输入信号增大到一定程度后,AGC电路才起控制作用,使增益随输入信号的增大而减少。 为实现上述要求,必须有一个能随外来信号强弱而变化的控制电压或电流信号,利用这个信号对放大器的增益自动

进行控制。由上述分析可知,调幅中频信号经幅度检波后,在它的输出中除音频信号外,还含有直流分量。直流分量大小与中频载波的振幅成正比,也即与外来高频信号成正比。因此,可将检波器输出的直流分量作为AGC控制信号。AGC电路工作原理:可以分为增益受控放大电路和控制电压形成电路。增益受控放大电路位于正向放大通路,其增益随控制电压U0而改变。控制电压形成电路的基本部件是AGC 整流器和低通平滑滤波器,有时也包含门电路和直流放大器等部件。 放大器及AGC电路 上图是由两级AD603构成的具有自动增益控制的放大电路, 图中由Q1 和R8 组成一个检波器,用于检测输出信号幅度的变化。由CA V 形成自动增益控制电压V A GC , 流进电容CA V 的电流Q2 和Q1两管的集电极电流之差, 而且其大小随A2 输出信号的幅度大小变化而变化, 这使得加在A1、A2 放大器1 脚的自动增益控制电压V A GC 随输出信号幅度变化而变化, 从而达到自动调整放大器增益的目的。 左手665收藏时间:2015年4月23日20:17

单片机自动增益放大器

自动增益放大器 摘要:本系统有四个模块组成:程控放大器,峰值检测,液晶。程控放大器采用两片AD603接连组成,放大电压增益可达50dB,增益0.2v步进可调,电压增益误差不大于5%。放大器输出无明显失真。峰值测量采用真有效值采样芯片AD637先进行有效值采样,然后通过PCF8951进行AD采样,最后再转换成峰值,液晶采用LCD1602,系统以stc89c51单片机为控制核心,经测试验证,系统运行稳定,操作方便。 关键词:程控放大器,峰值检测,AD采样,单片机。 Abstract:This system has three modules: SPC amplifiers, peak detection, liquid crystal. By two AD603 program-controlled amplifier amplification voltage gain one, can gain 1db stepping 0.2v, adjustable, voltage gain error is not more than 5%. Amplifier output without obvious distortion. Measure true RMS peak by sampling AD637 chip on sampling, then PCF8951 through effective sampling, finally to AD convert peak, LCD USES lcd1602 management system with stc8951 SCM as control core and tested, the system runs stably, convenient operation. Key: SPC amplifier Peak detection AD sampling chip SCM 1. 方案的论证与比较 1.1 设计需求 1.1.1 基本要求 (1)放大器可以从信号发生器或音乐播放器输入音频信号(50Hz~10KHz), 输出可以带200Ω负载或驱动8Ω喇叭(2~5W)。(20 分) (2)当输入信号幅度在10mV~5V 间变化时,放大器输出默认值保持在2V ±0.2V(有效值)内,波动越小越好。(30 分) (3)可以显示输入信号幅度和频率。(10 分) (4)能够在1V~3V 范围内步进式调节放大器输出幅度,步距0.2V。(15 分) (5)能够根据环境噪声调整自动调节放大器输出幅度。(15分) (6)其它发挥设计。(10 分) (7)设计报告。(20 分) 1.1.2 发挥部分

AGC电路

一种结构简单性能优良的AGC电路 短波数字通信系统中接收机的AGC电路采用AD603可变增益放大器结合简单的AGC控制电路来实现,具有较高的增益,动态范围达70dB,频带宽度为90MHz,且电路结构相当简单。 短波接收机在接收信号时,由于电离层的变化、衰落和接收信号条件等不同,其输入端信号电平在很大范围内变化。而接收机的输出功率是随外来信号的大小而变化的,接收机的输出端会出现强弱非常悬殊的信号功率。为此,短波接收机中非常强调自动增益控制(AGC)电路。AGC电路是一种在输入信号幅度变化很大的情况下,使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化的自动控制电路。AGC的基本原理是产生一个随输入电平而变化的直流AGC电压,利用AGC电压去控制某些放大部件(如中放)的增益,使接收机总增益按照一定规律而变化。AGC电路主要由控制电路和被控电路两部分组成。控制电路就是AGC直流电压的产生部分,被控电路的功能是按照控制电路所产生的变化着的控制电压来改变接收机的增益。 目前,在短波接收机中放大器增益的控制方法主要有两种。一种是改变放大器本身的参数,使增益发生变化,典型的是采用双栅场效应管,通过改变其中某一栅的直流偏置电压使增益发生变化;另一种是在放大器级间插入可变衰减器,控制衰减量,使增益发生变化,典型的是各种集成的可变增益放大器,本文讨论的AGC电路就是采用ADI公司的AD603可变增益放大器结合简单的AGC控制电路来实现的。要求增益大于50dB,AGC动态范围大于65dB,输出信号电平基本稳定在-10dBm。 AD603工作原理 表1:AD603引脚功能 AD603是低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放,如增益用分贝表示,则增益与控制电压成线性关系。管脚间的连接方式决定了可编程的增益范围,增益在-11~+30dB时的带宽为90MHz,增益在+9~+41dB时具有9MHz带宽,改变管脚间的连接电阻,可使增益处在上述范围内。该集成电路可应用于射频自动增益放

自动增益控制放大器

摘要 自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中,另外在光纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。 本课题主要研究应用于音频放大的前级电压放大,因此设计的电路需容纳的频带范围应较宽,以至于使语音信号通过。由于语音信号的频带范围为300hz-3400hz,所以该电路所应设计的频带范围应在300hz-3400hz之间,并且电路应该实现增益的闭环调节,通过此电路可以实现增益的自动调整,以至于使音频信号强时自动减小放大器的倍数,信号弱时自动增大放大器的倍数,从而实现音量的自动调节。 本课题介绍了自动增益控制的概念原理以及对自动增益控制放大器各部分的工作原理,最后对系统的测试结果以及设计与实现中应该注意的问题也做了详细分析。 关键词:放大器;自动增益控制;电压跟随器;滤波器 目录 摘要 (1) 第1章引言 (4) 第2章自动增益控制 (4) 2. 1自动增益控制 (4) 2.1.1自动增益控制基本概念 (4) 2.1.2自动增益控制的原理 (5) 2. 2自动增益控制放大器 (5) 2. 3本课题的研究内容 (5) 第3章自动增益控制放大器的电路设计 (6) 3. 1方案选择 (6) 3. 2压随器工作原理 (8) 3. 3整流电路工作原理 (8) 3. 4滤波 (9) 3. 5增益控制工作原理 (9) 3. 6电路元器件选择 (10) 3.6.1运算放大器 (10) 3.6.2场效应管的选择 (11) 3.6.3其他元器件的选择 (11)

第4章放大器电路的调试及实验结果 (12) 4. 1放大器电路的调试 (12) 4. 2实验结果及存在问题 (12) 第5章总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (15) 致谢 (16) 第1章引言 随着微电子技术、计算机网络技术和通信技术等行业的迅速发展,自动增益 控制电路越来越被人们熟知并且广泛的应用到各个领域当中。自动增益控制线路,简称AGC线路,A是AUTO(自动),G是GAIN(增益),C是CONTROL(控制)。它是输出限幅装置的一种,是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进 行调整。当输入信号较弱时,线性放大电路工作,保证输出声信号的强度;当输 入信号强度达到一定程度时,启动压缩放大线路,使声输出幅度降低,满足了对 输入信号进行衰减的需要。也就是说,AGC功能可以通过改变输入输出压缩比例自 动控制增益的幅度,扩大了接收机的接收范围,它能够在输入信号幅度变化很大 的情况下,使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化,不至于因为输入信 号太小而无法正常工作,也不至于因为输入信号太大而使接收机发生饱和或堵塞。在电路设计中,这种线路被大量的运用,从尖端的雷达技术到日常的广播电视系统,自动增益控制无疑很好的解决了各种技术中存在的信号强度问题。目前,实 现自动增益控制的手段有很多,在本文中,主要研究的是如何以放大器来实现自 动增益控制的目的,也就是自动增益控制放大器。 第2章自动增益控制 2. 1自动增益控制 2. 1. 1自动增益控制的基本概念 接收机的输出电平取决于输入信号电平和接收机的增益。由于各种原因,接 收机的输入信号变化范围往往很大,信号弱时可以是一微伏或几十微伏,信号强 时可达几百毫伏,最强信号和最弱信号相差可达几十分贝。这个变化范围称为接 收机的动态范围。 影响接收机输入信号的因素很多,例如:发射台功率的大小、接收机离发射 台距离的远近、信号在传播过程中传播条件的变化(如电离层和对流层的骚动、天

自动增益控制(AGC)放大器..

自动增益控制放大器(AGC)设计 摘要:本设计以程控增益调整放大器AD603为核心,通过单片机MSP430控制各模块,实现电压增益连续可调,输出电压基本恒定。系统由5个模块组成:前级缓冲模块,电压增益调整模块,峰值检测模块,后级输出缓冲模块,控制与显示模块。将输入信号经前级缓冲电路输入给程控增益调整放大器AD603,将信号放大输出,通过峰值检测电路检测输出信号,并送给单片机AD采样,与理想输出信号数值进行比较,若有多偏差,则通过调整对AD603的增益控制电压,来调整放大倍数,从而实现输出信号的稳定。整个设计使用负反馈原理,实现了自动增益的控制。 关键字:AD603 MSP430 峰值检测自动增益控制 一、方案设计与论证 1.1整体方案 方案一:采用纯硬件电路实现,由AD603和运放构成的电压比较器和减法电路实现。把实际电压与理论电压的差值通过适当幅值和极性的处理,作为AD603的控制信号,从而实现放大倍数的自动调整,实现输出电压恒定。 优点:该方案理论简单,制作起来也相对容易,只有硬件电路。 缺点:理论低端,精度不够,没有创新,通用性不好。 方案二:采用AD603和单片机结合,通过单片机对输出信号AD采样并转化为数字量,与理论输出电压值进行比较,得到差值转换为控制电压,通过DA转化,对程控增益放大器AD603的放大倍数惊醒调整,从而实现输出电压的恒定。 优点:该方案控制精确,自动控制速度快,系统可移植性强,功能改变和增加容易,对后期改善和提升电路性能有益。 缺点:需要软硬件配合,系统稍复杂。 通过对两个方案的综合对比,我们选用方案二。 1.2控制模块 方案一:采用MCS-51。Intel公司的MCS-51的发展已经有比较长的时间,以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统,为单片机的发展奠定了良好的基础,应用比较广泛,各种技术都比较成熟。 MCS-51优点是控制简单,二缺点也明显因为资源有限,功能实现有困难,而

自动增益控制电路实验报告

自动增益控制(AGC)电路的设 计与实现 实验报告 姓名:________________________________________ 班级:_______________________________ 班内序号:______________________________ 学号:________________________________

一、课题名称 自动增益控制(AGC)电路的设计与实现 二、实验摘要 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时,能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小范围内变化的特殊功能电路,简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,简单有效地实现AGC功能。 关键词 自动增益电压跟随器反馈 三、设计任务要求 1、基本要求: 设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为:输入信号0.5~50mVrms;输出信号:0.5~1.5Vrms;信号带宽:100~5KHz;设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)及印制电路板图(PCB)。 2、提高要求: 1)设计一种采用其他方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8Ω喇叭作为输出的完整音频系统。 3、探究要求: 1)如何设计具有更宽输入电压范围的AGC电路; 2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD)及如何有效的降低THD。 四、设计思路、总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增益放大器(VGA)以及检波整流控制组成,本实验中电路采用了短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而简单而有效的实现AGC功能。 可变分压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻,可从一个由电压源Vreg和大阻值电阻R2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止R2影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1.。

最新DDC控制器 直接数字控制器

D D C控制器直接数字 控制器

DDC控制器直接数字控制器 DDC控制器直接数字控制器2010-06-24 18:08基本概述 DDC(Direct Digital Control)直接数字控制,通常称为DDC控制器。DDC 系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。它代替了传统控制组件,如温度开关、接收控制器或其它电子机械组件,及优于PLC等,特别成为各种建筑环境控制的通用模式。DDC系统是利用微信号处理器来做执行各种逻辑控制功能,它主要采用电子驱动,但也可用传感器连接气动机构。DDC系统的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。同时一个数字控制器可实现多个常规仪表控制器的功能,可有多个不同对象的控制环路。 工作原理 所有的控制逻辑均由微信号处理器,并以各控制器为基础完成,这些控制器接收传感器,常用融点或其它仪器传送来的输入信号,并根据软件程序处理这些信号,再输出信号到外部设备,这些信号可用于启动或关闭机器,打开或关闭阀门或风门,或按程序执行复杂的动作。这些控制器可用手操作中央机器系统或终端系统。DDC控制器是整个控制系统的核心。是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据,并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换),然后按照一定的控制规律进行运算,最后发出控制信号,并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换),并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制设备的运行。 功能介绍

可控增益放大器的应用

2012年TI杯上海赛区竞赛题目 可控增益放大器 1、任务 基于乘法器型DAC或压控增益放大器设计一个可控增益放大器,并将其用于自动增益控制器中。 2、基本要求: 设计一个负载为1K欧姆的可控增益放大器,可控增益放大器的放大倍数从1至128倍可调;通过按键短按,控制步进为4倍循环(1,4,16,64,128,1,…);(1)输入信号为频率为1KHz,200mVpp的正弦信号时,在所有增益条件下: a.增益精度高于1%; b.无明显波形失真; (2)输入一个1KHz,200mVpp的方波,在所有增益条件下, a. 输出方波没有形态失真(输出变为三角波/正弦波,或有寄生振荡频率); b. 输出方波的过冲不超过5%; c. 输出方波的上升到90%的上升时间应小于80uS; (3)制作一个100mV的直流电平(用万用表测量),做为可控增益放大器的输入,在增益为128倍时: a. 用万用表测量得到的输出电压误差不超过1%; b. 用示波器测量得到的电压纹波不大于1%; 3、发挥要求: (1)基于基本部分的可控增益放大器,设计一个自动增益控制器。长按按键可进入(LED亮)或退出(LED灭)自动增益控制器功能,当向可控增益放大器输入1KHz,200mVpp-2Vpp间变化的正弦信号或其他波形信号时: a.输出波形稳定在0.5Vpp,幅度精度为1%;

b.频率和波形不变; c.响应时间小于1s;并尽可能提高响应速度; (2)将输入信号扩展为1KHz,20mVpp – 20Vpp间变化的正弦信号或其他波形信号时,完成自动增益控制功能: a.输出波形稳定在0.5Vpp,幅度精度为1%; b.频率和波形不变; c.响应时间小于1s;并尽可能提高响应速度; d.在自动增益控制模式下,通过按键短按,输出信号的幅度可以在 0.5Vpp,1Vpp和2Vpp间切换; (4)减少器件使用的数量,降低成本; 5、说明 所有放大器的供电由实验室台式电源提供,供电电压自由选择;MSP430和乘法器型DAC的供电电源由运放供电电压转换后获取,可利用Launchpad上的线性稳压器(测试时不得挂USB数据线),注意调试时可能和Launchpad 上的USB 供电冲突。

自动增益控制电路设计

电子科技大学 课程设计报告 学生姓名:学号:指导教师: 一、课程名称:模拟电路基础 二、课程设计名称:自动增益控制电路 三、课程设计目的: 运用所学的模电知识,设计一个自动增益控制电路,输入电压为正弦波,当其幅值由于某种原因产生变化时,增益产生相应变化,使得输出电压幅值基本不变。 四、课程设计内容: 设计方案及原理框图: 这个电路的第一部分是模拟乘法器;第二部分是由1A,1R,2R和 R构成的同相比例运算电路,其输出为整个电路的输出;第三部分8

是由2A ,4R ,2D 构成的精密整流电阻;第四部分是由3A ,5R 和C 构成的有源滤波电路;第五部分是由4A ,6R 和7R 构成的差分放大电路。4A 的输出电压4O u 作为模拟乘法器的输入,与输出电压I u 相乘,因此引入了反馈,是一个闭环系统。 下面对各部分分别介绍: (1).模拟乘法器 根据所学知识,模拟乘法器的输出电压:04101U kU U kU U Y X == (2).同相比例放大器放大器输出电压为011201U R R U ?? ? ??+= 设43R R =,则精密电阻的输出电压有一下关系 当00>U 002=U ;当00

自动增益控制放大器

吉首大学信息科学与工程学院 课程设计报告书 课程单片机课程设计 课题:自动增益控制放大器 姓名: 学号: 专业: 年级: 指导教师: 基地指导教师: 2014 年11 月

一、项目介绍与设计目的 (1)此为2014年湖南电子设计大赛C题的设计报告,要求为: 一、基础部分 1、输入一个电压为0.01-0.03V的直流电压(峰值),要求输出电压为10V(峰值) 2、输入一个电压为0.1V的直流电压(峰值),要求输出电压为10V(峰值) 3、输入一个电压为10V的直流电压(峰值),要求输出电压为10V(峰值) 二、提高部分 1、输入一个电压为0.01-0.03V的交流电压(峰值),要求输出电压为10V(峰值) 2、输入一个电压为0.1V的交流电压(峰值),要求输出电压为10V(峰值) 3、输入一个电压为10V的交流电压(峰值),要求输出电压为10V(峰值) (2)目的在于培养我们的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于我们工程实践素质的培养、提高我们针对实际问题进行电子设计制作的能力。

二、设计方案 1.项目环境要求 基于MSP430单片机 2.项目功能模块 1、放大电路: 考虑到负载电阻为10Ω,输出值要等于10V,所以电压仍需放大,第1部分为输入缓冲和固定增益放大模块,运放搭建电压跟随器作为输入缓冲,同时提高输入阻抗,固定增益放大部分将输入的微弱信号放大到适合后级处理的电压范围,前级放大将小信号放大50倍。VCA810增益控制电路增益后达不到所需要求,所以在后又加了一个放大电路图一为前级放大电路,图二为后级放大电路 图一 图二 2、压控增益电路 可控增益调节部分我们使用压控增益放大器 VCA810,VCA810 在宽频带工作模式下,增益控制范围为-40dB~+40dB ,且控制电压与增益dB 数成线性关系,满足设计要求。其中 1 脚为了匹配输入阻抗并接了50?的电阻,8 脚接25?的偏置电阻,其中 5 脚接 500?的负载电阻.......如图所示。

AGC自动增益控制电路的设计实验报告

实验报告 自动增益控制电路的设计 XXXXXX学院 班级:XX班 姓名:XXX 学号:XXXXX 班内序号:XX

一、课题名称 自动增益控制电路的设计与实现 二、实验内容 设计和实现一种自动增益控制(AGC)电路,当音频输入信号在40dB 的变化范围内,输出信号的幅度变化不超过5dB。 三、项目背景 自动增益控制(Automatic Gain Control, AGC)电路使放大电路的增益自动地随信号强 度而调整的自动控制方法,实现这种功能的电路简称AGC 电路,该电路广泛应用于广播电视、无线通信、光纤通信、传感器处理电路等。 四、实验目的 1、了解AGC 电路的原理及其应用。 2、掌握AGC 电路的一种设计及实现方法。 3、提高独立设计电路和验证实验的能力。 五、实验要求 1.基本要求 1)设计实现一个AGC 电路,设计指标以及给定条件为: ●输入信号:0.5~50mVrms; ●输出信号:0.5~1.5Vrms; ●信号带宽:100~5KHz; 2)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL 软件绘制完整的电路原理图(SCH)及印制电路板图(PCB)。 2.提高要求 1)设计一种采用其它方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8Ω喇叭输出的完整音频系统。 3)如何设计具有更宽输入电压范围的AGC电路; 4)测试AGC电路中的总谐波失真(THD)及如何有效降低THD。 3.提交电子版的材料 1)采用PROTEL软件绘制的的电路原理图(SCH)及印制电路板图(PCB); 2)采用PSPICE软件进行仿真的波形。 4.各级仿真波形输出

六、设计思路 1、电路结构框图 在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外,在其他应用中,如监控系统中的多个相同传感器返回的信号中,频谱结 构和动态范围大体相似,而最大波幅却相差很多。此时,可以使用带自动增益控制 的自适应前置放大器,使其增益应能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增 益放大器(VGA)以及检波整流控制组成,如图1所示: 图1 反馈式AGC 本实验电路使用一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而相对简单而 有效实现预通道AGC的功能(如图2)。可变分压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻,可从一个由电压源Vreg和大阻值电阻R2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止R2影响电路的交流电压传输特性。R2的 阻值必须远大于R1。

自动增益控制电路的设计与实现.

电子电路综合设计实验 7.5自动增益控制电路的设计 实验报告 学院:信息与通信工程学院 班级: 姓名: 学号: 班内序号: 1.课题名称:自动增益控制电路的设计 2.摘要 在处理输入模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况。针对此问题,可以采用自动增益控制(AGC)的自适应前置放大器,使增益能够随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。AGC电路实现有反馈控制、前馈控制和混合控制三种,本实验采用了短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,控制输入信号在0.5mV~50Vrms范围(40dB范围内),使输出信号在0.5~1.5Vrms,即输出电压变化不超过5dB,信号带宽100~5KHz,从而简单有效地实现了AGC的功能。 关键词:自动增益控制、直流耦合互补级 3.设计任务要求 1.基本要求: 设计一个AGC电路,要求设计指标以及给定条件如下: (1)电源电压:9V (2输入信号电压:0.5~50mVrms; (3)输出信号:0.5~1.5Vrms;

(4)信号带宽:100~5KHz。 (5)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建) 2.提高要求: 设计一种采用其他方式的AGC电路。 四.设计思路、总体结构框图 1.设计思路 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增益放大器(VGA)以及检波整流控制组成,本实验中电路采用了短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而简单而有效的实现AGC功能,如图1。 图1-反馈式AGC 如图2,可变分压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻由采用基极—集电极短路方式的双极晶体管微分电阻实现,为改变Q1的电阻,可从一个有电压源V2和大阻值电阻R2组成的电流源直接向短路晶体管注入电流。为防止R2影响电路的交流电压传输特性,R2的阻值必须远大于R1。 图 2 由短路三极管构成的衰减器电路

DDC控制器 直接数字控制系统(Direct Digital Control简称DDC),

基本概述 DDC(Direct Digital Control)直接数字控制,通常称为DDC控制器。DDC系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电 脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。 它代替了传统控制组件,如温度开关、接收控制器或其它电子机械组件,及优于P LC等,特别成为各种建筑环境控制的通用模式。DDC系统是利用微信号处理器来做执行各种逻辑控制功能,它主要采用电子驱动,但也可用传感器连接气动机构。DD C系统的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。同时一个数字控制器可实现多个常规仪表控制器的功能,可有多个不同对象的控制环路。 工作原理 所有的控制逻辑均由微信号处理器,并以各控制器为基础完成,这些控制器接收传感器,常用融点或其它仪器传送来的输入信号,并根据软件程序处理这些信号,再输出信号到外部设备,这些信号可用于启动或关闭机器,打开或关闭阀门或风门,或按程序执行复杂的动作。这些控制器可用手操作中央机器系统或终端系统。 DDC控制器是整个控制系统的核心。是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据,并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换),然后按照一定的控制规律进行运算,最后发出控制信号,并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换),并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制设备的运行。 功能介绍 DDC控制器的软件通常包括基础软件、自检软件和应用软件三大块。其中基础软件是作为固定程序固化在模块中的通用软件,通常由DDC生产厂家直接写在微处理芯片上,不需要也不可能由其它人员进行修改。各个厂家的基础软件基本上是没有多少差别的。设置自检软件和保证DDC控制器的正常运行,检测其运行故障,同时也可便于管理人员维修。应用软件是针对各个空调设备的控制内容而编写的,因此这

自动增益控制放大器

2014年全国大学生电子设计竞赛 设计报告 参赛题目:自动增益控制放大器 题目编号:H 日期:二〇一四年八月十二日 至二〇一四年八月十五日

自动增益控制放大器(AGC)设计 摘要:本设计以可变增益放大器VCA810为核心,通过单片机MSP430控制各模块,实现电压增益连续可调,输出电压基本恒定。系统主要由可变增益放大器、MSP430单片机、AGC电路、功放电路、检波电路、比较器、噪声检测电路等组成。将输入信号经程控放大器进行调理归一处理,输入给程控增益调整放大器VCA810,将信号放大输出,通过有效值检波电路检测输出信号,并送给单片机AD采样,与理想输出信号数值进行比较,若有多偏差,则通过调整对VCA810的增益控制电压,来调整放大倍数,从而实现输出信号的稳定。整个设计使用负反馈原理,实现了自动增益的控制。 关键字:VCA810 MSP430 有效值检测自动增益控制(AGC) 一、方案设计与论证 1.1整体方案 方案一:采用纯硬件电路实现,由AGC和运放构成的电压比较器和减法电路实现。把实际电压与理论电压的差值通过适当幅值和极性的处理,作为AGC的控制信号,从而实现放大倍数的自动调整,实现输出电压恒定。 方案二:采用可变增益放大器和单片机结合,通过单片机对输出信号AD采样并转化为数字量,与理论输出电压值进行比较,得到差值转换为控制直流电压,通过DA转化,对放大器的放大倍数精确调整,从而实现输出电压的恒定。 方案一理论简单,只有硬件电路,制作起来相对容易,但其理论低端,精度不够,没有创新,通用性不好;方案二控制精确,自动控制速度快,系统可移植性强,功能改变和增加容易,对后期改善和提升电路性能有益。但需要软硬件配合,系统稍复杂。通过对两个方案的综合对比,我们选用方案二。 1.2控制模块 方案一:采用MCS-51。Intel公司的MCS-51的发展已经有比较长的时间,以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统,为单片机的发展奠定3了良;好的基础,,应用比较广泛,各种技术都比较成熟。 方案二:采用TI公司的MSP430。MSP430是一个16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机,基于闪存的产品系列,具有最低工作功耗,在

自动增益控制电路的设计与实现

电子电路综合设计实验7.5 自动增益控制电路的设计 实验报告 学院:信息与通信工程学院 班级: 姓名: 学号: 班内序号:

一.课题名称:自动增益控制电路的设计 二.摘要 在处理输入模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况。针对此问题,可以采用自动增益控制(AGC)的自适应前置放大器,使增益能够随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。AGC电路实现有反馈控制、前馈控制和混合控制三种,本实验采用了短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,控制输入信号在0.5mV~50Vrms范围(40dB范围内),使输出信号在0.5~1.5Vrms,即输出电压变化不超过5dB,信号带宽100~5KHz,从而简单有效地实现了AGC的功能。 关键词:自动增益控制、直流耦合互补级 三.设计任务要求 1.基本要求: 设计一个AGC电路,要求设计指标以及给定条件如下: (1)电源电压:9V (2)输入信号电压:0.5~50mVrms; (3)输出信号:0.5~1.5Vrms; (4)信号带宽:100~5KHz。 (5)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建) 2.提高要求: 设计一种采用其他方式的AGC电路。 四.设计思路、总体结构框图 1.设计思路 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增益放大器(VGA)以及检波整流控制组成,本实验中电路采用了短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而简单而有效的实现AGC功能,如图1。 图1-反馈式AGC

如图2,可变分压器由一个固定电阻R 1 和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻由采用基极—集电极短路方式的双极晶体管微分电阻实现,为 改变Q 1的电阻,可从一个有电压源V 2 和大阻值电阻R 2 组成的电流源直接向短路 晶体管注入电流。为防止R 2影响电路的交流电压传输特性,R 2 的阻值必须远大于 R 1 。 图 2 由短路三极管构成的衰减器电路 对于输入Q1集电极的正电流的所有可用值,Q1的集电极-发射极饱和电压小于它的基极-发射极阈值电压,于是晶体管工作在有效状态,其VI特性曲线如图2所示。可以看出,短路晶体管的微分电阻与流过的直流电流成反比,即器件的微分电导直接与电流成正比。在工作状态下,共射极连接的双极型晶体管的电流放大系数一般在100或100以上,在相当大的电流范围内,微分电阻都正确地遵守这一规则。图中所示的晶体管至少可以在五个十倍程范围内控制微分电阻,即控制幅度超过100dB。

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