VGA mit AGC Demodulator
Der AD 8367 von Analog Devices ist ein hochwertiger Verstarker mit maximal 45 dB, wobei die Verstarkung mit einer Steuerspannung dB-linear eingestellt werden kann. Die obere Einsatzfrequenz ist 500 MHz.
Die an dem für 200 Ohm ausgelegten Eingang des AD 8367 anstehende Wechselspannung wird einem Widerstands-Teilernetzwerk zugeführt, das aus neun Sektionen mit jeweils 5 dB Dampfung besteht, insgesamt also -45 dB erreicht. Die Steuerspannung wird dem Verstarkungs-Interpolator am Eingang GAIN zugeführt. Für maximale Verstarkung wird die erste Anzapfung des Dampfungsglieds fiber eine Stufe mit variabler Transconductane (Steilheit) ausgewahlt. Bei geringer werdenden Verstarkungen bewegt sich der Abgriff kontinuierlich in Richtung zu hoheren Dampfungswerten, sodass die dem Verstarker zugeführte Spannung immer geringer wird. Dampfungswerte zwischen zwei 5-dB-Werten werden durch entsprechend gewichtete Aktivierung von zwei nebeneinanderliegenden Transconductance-Stufen erreicht, sodass auf diese Weise ein geglatteter, lückenloser and kontinuierlicher Dampfungsverlauf erzeugt wird, der dB-linear mit einer sehr prazisen Skalierung arbeitet.
Dem Dampfungsglied folgt ein gegengekoppelter, breitbandiger Verstarker mit einer fest eingestellten Verstarkung von 42,5 dB. Dabei handelt es sich im Wesentlichen urn einen Operationsverstarker mit einem Verstarkungs-Bandbreiten-Produkt von 100 GHz, der auch bei hohen Frequenzen noch sehr linear arbeitet. Der AusgangsIntercept-Punkt drifter Ordnung wird mit +20 dI31.1V bei 100 MHz angegeben (entspricht +27 dBm an 200 Ohm), gemessen bei einem Ausgangspegel von 1 Vss.
Die Verstarkungseinstellung erfolgt beim sehr einfach fiber eine analoge Steuerspannung each der Regel 20 mV/dB. Die Steuerspannung Vgam liegt zwischen 50 mV bei -2,5 dB und 950 mV bei 42,5 dB. Im inversen Betrieb, der durch eine entsprechende analoge Steuerspannung am Pin MODE gewahlt werden kann, erhalt man einen abnehmenden Verstarkungsverlauf von +42,5 dB bei 50 mV bis -2,5 dB bei 950 mV. Diese Betriebsart wird in AGCAnwendungen benotigt, für die noch ein Demodulator mit quadratischer Kennlinie auf dem Chip integriert wurde. Sein Ansprechpunkt wurde so gewahlt, dass die Ausgangsspannung auf 345 mV konstant gehalten wird, unabhangig von der Kurvenform.
Anwendungsmaglichkeiten ergeben sich z. B. in Regelungen zur Einstellung der Ausgangsleistung von HF-Verstarkern. AuBerdem lassen sich mit dem AD 8367 vollstandige lineare ZF-Systeme mit AGC aufbauen.
Die Pinbelegung.
Funktionelles Blockdiagramm des AD 8367.
Frequenzgang bei verschiedenen Verstarkungswerten.
Ausgangs-Intercept-Punkt und Rauschzahl des Bausteins in Abhangigkeit von der Verstarkung.
Prinzipieller Aufbau des elektronischen Dampfungsglieds im AD 8367.
Prinzipielle Anwendungsschaltung für den Betrieb als spannungsgesteuerter Verstarker. Die Höhe von Vout wird durch und die extern zugefahrte Steuerspannung Vgain festgelegt.
Beschaltung des AD 8367 für AGC-Betrieb zur automatischen Regelung der Ausgangsspannung. Die mit dem externen Kondensator Cagc geglattete Ausgangsspannung des Demodulators am Pin DETO wird dem Eingang GAIN als Steuerspannung zur Verstarkungseinstellung zugeführt.
Geregelter AGC-Verstarker mit externem Detektor. Als Detektor wird der Gleichrichter AD 8361 verwendet, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die proportional zum Effektivwert des Eingangssignals ist. Bei dieser Anordnung kann Vout eingestellt werden.
Einige technische Daten:
- großer Verstarkungsbereich: -2,5 dB bis +42,5 dB
- -3-dB-Grenzfrequenz: 500 MHz
- wahlbare Betriebsarten: Verstarkungserhohung oder Verstarkungsabsenkung
- Verstarkungseinstellung: dB-linear mit 20 mV/dB
- Eingangswiderstand: 200 Ohm, reell
- Square-law-Detektor auf dem Chip
- Betriebsspannung: 2,7 bis 5,5 V
- Gehause: 14-polig TSSOP
- Einsatztemperaturbereich: -40 bis +85 °C