接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-展示頁
2025-07-09 01:48本頁面
【正文】 19)令eo和ei分別表示以分貝為單位的輸出和輸入，則： (110)因此，只要給出的輸入量和輸出量以分貝為單位表示，則具體的AGC電路便可以用線性微分方程來描述。包絡(luò)檢波器的輸出總式正的，因此，對(duì)數(shù)放大器的輸出為實(shí)數(shù)，即可正可負(fù)。在這個(gè)系統(tǒng)中，可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA的增益為P，服從以下的控制律： (11)因此： (12)上式中Vi和Vo分別表示輸入和輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度。對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)的小信號(hào)模型導(dǎo)出近似解。很難得到描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的非線性動(dòng)態(tài)方程的通解。 自動(dòng)增益控制AGC原理167。在AGC電路中必須保證信道放大器工作在線性區(qū)域，即小于器件的1－dB壓縮點(diǎn)，否則就會(huì)產(chǎn)生失真。通常，AM信號(hào)對(duì)AGC的要求較FM接收機(jī)或脈沖雷達(dá)接收機(jī)要嚴(yán)格的多。圖11 接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍實(shí)現(xiàn)變?cè)鲆娣糯笃骰螂娬{(diào)衰減器放大器AGC檢波器低通濾波器DC放大器直流參考電壓信號(hào)輸入信號(hào)輸出AGC的一般原理框圖如下，是一個(gè)直流電壓負(fù)反饋系統(tǒng)，控制信號(hào)代表信道輸出幅度檢波后的直流值與參考電壓之間的誤差值，若輸圖12 接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍實(shí)現(xiàn)入信號(hào)幅度變化，則控制信號(hào)也隨著變化，其作用是使誤差減小到最小值。在接收微弱信號(hào)時(shí)，接收機(jī)要具有高增益，將微弱信號(hào)放大到要求的電平，在接收機(jī)靠近發(fā)射電臺(tái)式時(shí)，AGC控制接收機(jī)的總增益，使接收機(jī)對(duì)大信號(hào)的增益很小，甚至衰減。AGC是一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)控制系統(tǒng)，是接收機(jī)最重要的功能電路之一。如本項(xiàng)目動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)要求做的大于120dB。第二章對(duì)動(dòng)態(tài)范圍已經(jīng)作了詳細(xì)的論述。167。2． 接收機(jī)功能電路實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)線路組成，設(shè)計(jì)電路圖。不同的設(shè)計(jì)重點(diǎn)有不同的實(shí)現(xiàn)方法，根據(jù)系統(tǒng)要求的性能指標(biāo)，首先要確定：1． 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理方框圖。電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 高線性大動(dòng)態(tài)范圍寬帶接收機(jī)研究與實(shí)現(xiàn) 接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)接收機(jī)設(shè)計(jì)是一種綜合性的挑戰(zhàn)，首先要明確設(shè)計(jì)目的，即設(shè)計(jì)那一種接收機(jī)，不同種類接收機(jī)的設(shè)計(jì)方法是大不相同的。然后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指標(biāo)要求進(jìn)行全面分析，尋找出設(shè)計(jì)重點(diǎn)或難點(diǎn)，即是高靈敏度設(shè)計(jì)；或是高線性設(shè)計(jì)；或是大動(dòng)態(tài)范圍設(shè)計(jì)；還是寬頻帶設(shè)計(jì)。確定采樣超外差式結(jié)構(gòu)，零中頻結(jié)構(gòu)，還是數(shù)字IF結(jié)構(gòu)；確定采樣本振頻率合成器的類型；確定是一次變頻還是多次變頻結(jié)構(gòu)，是否用高中頻；確定信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍及接收機(jī)的線性度。本章對(duì)一般接收機(jī)的設(shè)計(jì)方法不作詳細(xì)的討論，只重點(diǎn)討論接收機(jī)設(shè)計(jì)中有關(guān)高線性度和大動(dòng)態(tài)范圍實(shí)現(xiàn)的具體方法，這也是本課題實(shí)現(xiàn)中的難點(diǎn)所在。接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍DR（Dynamic Range）,是指接收機(jī)能夠接收檢測(cè)到的信號(hào)功率從最小可檢測(cè)信號(hào)MDS到接收機(jī)輸入1－dB壓縮點(diǎn)之間的功率變化范圍,是接收機(jī)最重要的性能指標(biāo)之一。通常，一般的接收機(jī)都具有60dB～80dB的動(dòng)態(tài)范圍，現(xiàn)代接收機(jī)則對(duì)動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)提出相當(dāng)苛刻的要求，往往超過100dB。實(shí)現(xiàn)接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的功能電路是接收機(jī)中的AGC，自動(dòng)增益控制電路。接收機(jī)的總增益通常分配在各級(jí)AGC電路中，各級(jí)AGC電路級(jí)聯(lián)構(gòu)成總的增益。接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍實(shí)現(xiàn)的示意圖如下圖所示。對(duì)AGC環(huán)路的要求隨輸入信號(hào)的調(diào)制類型不同而不同。通常接收機(jī)第一級(jí)AGC的輸入級(jí)的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍最大，而且第一級(jí)AGC一般要求要具有衰減作用以提高接收機(jī)接收大信號(hào)的能力。167。 線性AGC原理AGC系統(tǒng)從根本上說是一個(gè)非線性系統(tǒng)。但是，對(duì)于一些系統(tǒng)，可以求得系統(tǒng)的閉環(huán)解。輸出信號(hào)vo可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA）Gain=PAGC包絡(luò)檢波器低通濾波器F(S)參考電壓Vr輸入信號(hào)vi對(duì)數(shù)放大器V1V2－＋VC圖13 線性(以分貝為單位)AGC系統(tǒng)上圖是一個(gè)能用解析法求解的線性AGC系統(tǒng)。而對(duì)數(shù)放大器的增益為： (13)上式中K2為包絡(luò)檢波器的增益。于是控制電壓為 (13)上式中，F(xiàn)（s）為濾波器的傳遞函數(shù)。該AGC系統(tǒng)就可以用如下圖所示的線性負(fù)反饋系統(tǒng)等效方框圖來描述系統(tǒng)。由于環(huán)路帶寬必須受到限制，使它對(duì)存在于輸入信號(hào)的任何幅度調(diào)制不作出響應(yīng)，所以F（S）必須使低通濾波器。隨著輸入幅度的變化而產(chǎn)生的輸出穩(wěn)態(tài)增益為： (110)式中F（0）為濾波器的直流增益。為達(dá)到這一目的，應(yīng)使直流環(huán)路增益盡可能大。若以分貝為單位，則輸出幅度與參考電壓Vr成正比。延遲AGC并不是指帶寬的限制而延遲了增益控制，主要是指AGC環(huán)路包含有參考信號(hào)。具有一階低通濾波器環(huán)路的AGC閉環(huán)傳遞函數(shù)為： (114)對(duì)于所有的aK0的閉環(huán)極點(diǎn)總在左半平面，所以這個(gè)系統(tǒng)基本是穩(wěn)定的。為了對(duì)輸入信號(hào)幅度變化作出響應(yīng)，AGC環(huán)路應(yīng)具有高通濾波器特性，即在高頻時(shí)，AGC的作用很小。 圖15 線性AGC系統(tǒng)的頻率響應(yīng)0BB（1＋aK）如上所述，為了保持輸出電平地恒定，應(yīng)該保持盡可能大的直流環(huán)路增益。理想的積分器對(duì)直流的增益為無窮大，因此穩(wěn)態(tài)輸出幅度不會(huì)隨著輸入幅度的慢變化而變化。 另一種AGC模型分析許AGC環(huán)路不含有對(duì)數(shù)放大器，因?yàn)閷?duì)數(shù)放大器要和指數(shù)型可變?cè)鲆娣糯笃饕黄饝?yīng)用時(shí)才能構(gòu)成線性AGC模型。小信號(hào)的限制時(shí)指：分析系統(tǒng)只對(duì)某一特定的工作點(diǎn)附近的微小變化量時(shí)正確的。在該AGC系統(tǒng)中，可變?cè)鲆娣糯笃骱蜋z測(cè)器是環(huán)路中僅有的非線性部件。 可變?cè)鲆娣糯笃鰽GC檢波器低通濾波器差動(dòng)放大器直流參考電壓信號(hào)輸入Vi信號(hào)輸出Vo圖36 具有兩個(gè)非線性部件的AG
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