數(shù)字掃頻儀中衰減電路的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2011-05-24 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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2．1 模擬乘法器
采用模擬乘法器AD834和固定增益放大器便可構(gòu)成壓控增益放大器(VCA)。AD834是一款寬頻帶、四象限、高性能的模擬乘法器。輸入輸出均為差分方式，由于其輸出端的集電極開(kāi)路差分電流結(jié)構(gòu)，不僅可以有效地抑制由輸入端直接耦合到輸出端的直通分量，還可以保證電路有很寬的頻率響應(yīng)。其頻率響應(yīng)范圍為DC～500 MHz，乘方誤差小于5％，且工作穩(wěn)定，受溫度和電源電壓的影響小。因此，AD834非常適合應(yīng)用于掃頻儀這種對(duì)輸出信號(hào)有很高要求的系統(tǒng)中。在固定增益放大器之前，模擬乘法器可作為電壓可控的衰減器。其電路圖如圖2所示。

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/179089.htm

AD834的輸入信號(hào)是可控的電壓，其輸出為集電極開(kāi)路的差分電流。在這種情況下，運(yùn)算放大器ADS009實(shí)現(xiàn)了電流到電壓的轉(zhuǎn)換，并且使用阻值均為511 Ω的反饋電阻R8和R9實(shí)現(xiàn)了增益范圍為-70 dB～+12 dB的電壓增益控制。當(dāng)VG約等于0時(shí)，增益為-70 dB，當(dāng)VG為1 V時(shí)，增益為12 dB。控制電壓VG可以是正的，也可以是負(fù)的，還可以是完全差分的。當(dāng)VG為正電壓時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同向，當(dāng)VG為負(fù)電壓時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)信號(hào)反相。
如圖2所示，在掃頻儀衰減電路中，最好使用Y作為乘法器的信號(hào)輸入端，因?yàn)閅端口比X端口具有更好的線性。雖然AD834的輸入電路有20 kΩ，但每個(gè)輸入端仍有45 μA的偏置電流。在本設(shè)計(jì)中采用單端的輸入方式，如果信號(hào)源的內(nèi)阻為50 Ω，輸入端便會(huì)產(chǎn)生1．125 mV的失調(diào)電壓。因此在Y2端口，加上一個(gè)大小和極性可調(diào)的直流電壓可有效地消除這一誤差。由于本設(shè)計(jì)中輸入方式均采用單端的輸入方式，因此采用遠(yuǎn)離輸出端的Y1作為信號(hào)輸入端，以減小輸入端直接耦合到輸出端的直通分量。VG作為驅(qū)動(dòng)源具有較差的高頻特性，因此在姍端串聯(lián)一個(gè)100 Ω的電阻R1可以減小信道上可能存在的噪聲。
AD834實(shí)現(xiàn)的衰減電路其計(jì)算過(guò)程為：輸入端X1和X2輸入的差分電壓與輸入端Y1和Y2的差分輸入電壓相乘，再與芯片內(nèi)部所決定的1 V相乘，所得的結(jié)果再除乘法器內(nèi)部的一個(gè)阻值為250 Ω的精密電阻，從而得到輸出電流，其公式表示為：

I是W1和W2的差分電流，X1、X2、Y1和Y2表示該輸入端的電壓值。因此，當(dāng)差分輸入端均為1 V時(shí)，I為4 mA。AD8009的輸出電壓可以簡(jiǎn)單地表示為：