基于LMH6505的中频信号调理电路设计

　　1 引言

　　数字接收机对输入模拟信号的要求往往要比模拟接收机更严格，除了频率方面有限制外，为了提高A/D 数据采集的精度，还要求输入信号的幅度既不能过大，也不应过小。因此为了改善数字接收机的动态范围，较常见的解决方法是在其前级增加信号调理单元。这里给出一种采用宽带可变增益放大器LMH6505为核心器件实现的具有自动增益控制功能的信号调理电路。与使用专用自动增益控制器件的设计相比，该信号调理电路更适用于中频信号处理。

　　2 自动增益控制原理

　　自动增益控制AGC(Auto Gain Control)，即在信号幅度变化较大的情况下，通过调整电路放大系数来保持输出信号幅度恒定或基本不变。图1为自动增益控制的一种实现方法。

　　输出信号Sout反馈至比较器，与期望输出相比较，其误差e被送至检波器。若Sout与期望输出相等，则检波器输出值Sf不变;若Sout小于期望输出，则检波器输出作相应变化，通过反馈控制使可变增益放大器的增益增大，从而增大Sout的幅度，反之亦然。放大器可将Sf的范围调整至可变增益放大器反馈端口要求的电压范同内，可放大，也可分压。其中检波后的输出信号Sf经低通滤波后再放大，从而滤除增益控制信号中无需的高频分量。

　　3 信号调理电路设计

　　该信号调理电路作为AD6645数据采集器件的前级，要求输入信号幅度为0～5 V，输出信号带宽为30 MHz，幅度在1 V以内并尽量接近1 V，-3 dB增益范同大于40 dB。根据以上要求，输入信号首先经交流耦合送至AGC模块的输入端，将幅度调整至0.9 V左右，再经射极跟随器隔离，送至截止频率为30 MHz的四阶巴特沃思低通滤波器，最后输出至AD6645，该电路的所有运放均采用±5 V的供电电压。　

　　3.1 可变增益放大器LMH6505

　　可变增益放大器LMH6505是一款高动态范围的低功耗宽带高速放大器，该器件增益可调整范围为80 dB，低增益时的-3 dB带宽为150 MHz，压摆率为1 500 V/μs，在无负载的条件下输出电流典型值仅为11 mA，能够适应一般中频信号接收机对自动增益控制电路的要求。图2为LMH6505的引脚配置。

　　3.2 AGC电路设计

　　图3为AGC模块的电路图。中频输入信号Vin首先送至LMH6505的输入端，经放大后的信号Vout从输出端输出;同时Vout经肖特基二极管VDI 整流后送至积分检波器的输入负端-IN，积分器正端+IN接参考电平Vref因为积分器的实际输入为两输入端的电压差，故调整Vref令其等于期望输出信号幅度减去二极管VDI上的压降，即可完成上述比较功能。这里积分器中运算放大器选用超宽带运放LMH6609，以满足对反馈电路频率特性的要求;适当调整积分电路C1与R3的值，令其时间常数满足输出信号的频率要求，积分器输出的电压便会趋向于一稳定值，再绎R1与R2分压调整，直接送至LMH6505 的电压控制端，从而完成闭环反馈。