X-Amp ™, Amplifier mpya inayoweza kutofautisha (VGA) ya 45-dB, 500-MHz (VGA) Hurahisisha Miundo ya Mpokeaji inayofaa

Utangulizi Ubuni wa vifaa vya mawasiliano visivyo na waya kawaida huanza na ufafanuzi na uchambuzi mkakati wa mnyororo wa ishara. Kielelezo cha kelele (NF), laini, upotoshaji, na anuwai ya nguvu zote zinahitajika kuzingatiwa katika hatua ya mapema katika mzunguko wa maendeleo ya bidhaa ili kubainisha uainishaji wa sehemu kwa kila kitu kwenye njia ya ishara. Uchambuzi wa bajeti ya mlolongo wa ishara inaruhusu wabunifu kuchagua haraka vifaa, kuchambua, na kulinganisha utendaji wa usanifu wa muundo unaozingatiwa. Changamoto ni kubwa zaidi katika mifumo ya mawasiliano ya rununu, ambapo umakini maalum unahitaji kuzingatiwa kwa kuchagua kwa macho, laini na mifumo ya kelele inayohusishwa na vizuizi vya ishara za RF na IF. Wapokeaji wanaweza kutengenezwa ili kutoa usikivu unaoweza kubadilika kwa nguvu ya ishara inayoingia kwa kutumia faida tofauti kwa masafa ya chini ya IF, ambapo ni rahisi kudhibiti ishara ya riba. Unasaji mwingi (uundaji wa masafa na uchujaji) huwa unatekelezwa katika masafa ya chini ya IF ambapo vichungi vya kupitisha bendi nyembamba sana vinaweza kugundulika kwa urahisi kupitia utumiaji wa vifaa vya SAW, fuwele, na mitandao ya kichungi ya RLC isiyo na nguvu. Baada ya uteuzi sahihi wa kituo, mizunguko ya moja kwa moja ya kupata faida (AGC) inaweza kuajiriwa ili kuongeza ishara inayopokelewa kwa kiwango kinachotakiwa. Matumizi ya AGC hutoa muundo wa mpokeaji ambaye unyeti hutofautiana, kulingana na nguvu ya ishara iliyopokea. Usikivu unaofaa hupunguza athari za umbali uliomo katika mazingira ya njia ya rununu inayofifia. Amplifiers ya faida ya kutofautisha ya utendaji wa juu mara nyingi ni muhimu kutoa anuwai ya nguvu na utendaji wa kelele. Asili amplifiers za kupata faida (VGAs) zimetumika katika anuwai ya vifaa vya kuhisi na mawasiliano kwa zaidi ya karne ya nusu. Maombi kutoka kwa ultrasound, rada, lidar hadi mawasiliano ya wireless-na hata uchambuzi wa hotuba-wametumia faida tofauti katika jaribio la kuongeza utendaji wenye nguvu. Miundo ya mapema ilifanikiwa kupata uteuzi kwa kubadili hatua za kipaza sauti za kurekebisha ili kurekebisha unyeti wa mpokeaji kwa mtindo wa kibinadamu. Utekelezaji wa baadaye ulitumia vizuizi vya hatua ikifuatiwa na vifaa vya kuongeza faida ili kupata anuwai anuwai ya udhibiti wa faida. Miundo ya kisasa hupata faida inayoendelea inayodhibitiwa na voltage, kwa kutumia mbinu za analog, kwa njia kama vile vizuizi vya kutofautisha kwa voltage (VVAs), vizidishi vya analog na kupata wakalimani. Kielelezo 1. Usanifu wa kawaida wa faida-tofauti. Aina anuwai ya usanifu hutumiwa kutoa udhibiti unaoendelea na tofauti wa faida. Maombi kama udhibiti wa faida moja kwa moja mara nyingi huhitaji udhibiti endelevu wa kupata analog. Miundo ya moja kwa moja hutumia anuwai ya analojia ikifuatiwa na viboreshaji vya bafa ya kudumu. Miundo kama hiyo mara nyingi hujumuisha kazi isiyo ya faragha ya kudhibiti kazi ambayo inahitaji usawa. Kwa kuongezea, cores za kuzidisha zinakabiliwa na utegemezi wa joto na usambazaji-voltage ambayo inaweza kusababisha usahihi duni wa sheria-na utulivu, na vile vile kutokubalika kwa faida ya masafa ya juu. Miundo inayotumia usanifu wa pre-amplifier / attenuator / post-amplifier inaweza kutoa operesheni ya kelele ya chini na bandwidth nzuri, lakini huwa na pembejeo ya chini kabisa ya mpangilio wa tatu (IIP3), ikipunguza uwezo wao wa kufanya katika vipokeaji vya anuwai vyenye nguvu. . Aina nyingine ya suluhisho hutumia vizuia-kutofautisha vya voltage, ikifuatiwa na faida ya kudumu baada ya kukuza. VVA zinaweza kutoa kazi sahihi ya uhamishaji wa upunguzaji ambayo ni sawa katika dB, lakini mara nyingi inahitajika kupakua VVA nyingi ili kutoa upeo wa kutosha wa kupunguza. Utaftaji husababisha kuongezeka kwa unyeti kwa tofauti za kazi ya uhamishaji wa upunguzaji. Wakati mwingine inahitajika kuainisha ishara ili kukomesha chanzo cha ishara kutoka kwa athari za upakiaji wa VVA, na pia kupunguza ushawishi wa kiambatisho kwenye takwimu ya kelele. Faida kubwa inayohitajika kutoa idadi ndogo ya kelele inasababisha kupunguzwa kwa mpangilio wa tatu. Kielelezo 2. Usanifu wa AD8367 X-Amp VGA. AD8367 X-AMP VGA na AGC Usanifu wa X-AMP, ulioanza miaka kumi iliyopita na Vifaa vya Analog AD600 na AD602, (Analog Dialogue 26-2, 1992), inaruhusu kazi ya kudhibiti-kupata-dB ya laini ambayo kimsingi ni huru ya joto. Inajumuisha mtandao wa ngazi ya kupinga, pamoja na kipaza sauti cha juu na hatua ya mkalimani, kutoa kazi endelevu ya kudhibiti-kupata-dB. AD8367 (Kielelezo 2) ni kizazi cha hivi karibuni cha X-AMP VGAs. Ubunifu wake unatekelezwa kwa mchakato mpya wa ziada-wa-nyongeza-wa-bipolar (XFCB2.0) ambao hutoa faida wastani kwa mamia ya MHz na uboreshaji wa laini kwenye masafa ya juu kuliko hapo awali na usindikaji wa semiconductor wa kawaida. Kama Mchoro wa 2 unavyoonyesha, ishara ya kuingiza inatumika kwenye mtandao wa ngazi ya 9 ya R-nR inayorejelewa chini, iliyoundwa iliyoundwa kutoa hatua 5-dB za kupunguza kati ya vituo vya bomba. Udhibiti wa faida laini hupatikana kwa kuhisi alama za bomba na hatua za kutofautisha (gm). Kulingana na voltage ya kudhibiti-faida, mkalimani huchagua ni hatua zipi zinafanya kazi. Kwa mfano, ikiwa hatua ya kwanza inafanya kazi, bomba la 0-dB linahisi; ikiwa hatua ya mwisho inafanya kazi, hatua ya 45-dB inahisiwa. Viwango vya upunguzaji ambavyo huanguka kati ya vituo vya bomba hupatikana kwa kuwa na hatua za jirani za gm wakati huo huo, na kuunda wastani wa uzani wa vizuizi vya bomba-uhakika. Kwa njia hii, laini, monotonic, laini-katika-dB upunguzaji wa kazi na upeo sahihi sana umetengenezwa. Kazi bora ya kuhamisha laini inaweza kuelezewa kama: (1) ambapo YANGU ni kiwango cha faida (mteremko) kawaida huonyeshwa kwa dB / V, kawaida 50 dB / V (au 20 mV / dB) BZ ni kizuizi cha faida. katika dB, kawaida -5 dB, faida iliyoongezwa kwa VGAIN = 0 V. VGAIN ni voltage ya kudhibiti faida-muhtasari wa muunganisho wa msingi wa AD8367, kupata kazi ya kuhamisha, na muundo wa makosa ya faida umeonyeshwa kwenye Kielelezo 3, ikionyesha mteremko wa kazi ya kuhamisha faida ya 50 dB / V na -5-dB kukatiza faida- kudhibiti voltage anuwai ya 50 mV, VGAIN ≤ 950mV. Kifaa kinaruhusu mteremko wa faida ubadilishwe na kamba-siri rahisi ya pini ya MODE. Njia ya faida inverse ni rahisi katika matumizi ya kiotomatiki ya kudhibiti faida (AGC), ambapo kazi ya kudhibiti faida inatokana na kiunganishi cha makosa, ambayo inalinganisha nguvu ya pato iliyogunduliwa na kiwango cha kuweka-hatua kilichowekwa tayari. Kichunguzi cha sheria za mraba na kiunganishi cha makosa, kilichounganishwa kwenye-chip, huruhusu kifaa kutumika kama mfumo mdogo wa AGC. Kielelezo 3. Mzunguko wa msingi wa matumizi ya AD8367 VGA na kazi ya kuhamisha udhibiti, kuonyesha makosa ya kawaida kwa joto anuwai. Mzunguko wa kawaida wa kusimama peke yake wa AGC umeonyeshwa kwenye Kielelezo 4, pamoja na majibu ya kikoa cha wakati kwa hatua ya voltage ya pembejeo ya 10-dB. Katika mfano huu pembejeo la ishara ni sinusoid ya 70-MHz, na pembejeo yake ni hatua iliyobadilishwa kutoka -17 hadi -7 dBm (inajulikana 200 ohms). Nguvu ya ishara ya pato hupimwa kama voltage na kichunguzi cha ndani cha sheria za mraba na ikilinganishwa na kumbukumbu ya ndani ya rm 354-mV. Pato la detector ni ya sasa, ambayo imejumuishwa kwa kutumia capacitor ya nje, CAGC. Voltage ambayo imeendelezwa kwa kila capacitor ya CAGC husukuma pini ya GAIN kupunguza au kuongeza faida. Kitanzi kimetulia wakati kiwango cha rms ya ishara ya pato inakuwa sawa na kumbukumbu ya ndani ya 354-mV. Wakati ishara ya kuingiza iko chini ya 354-mV rms, pini ya DETO inazama sasa ambayo inapunguza voltage kwenye pini ya GAIN. Kama ishara ya kuingiza inaongezeka juu ya 354 mV rms, vyanzo vya pini vya DETO sasa husababisha voltage kwenye pini ya GAIN kuongezeka. Njia ya faida inverse inahitajika katika programu hii ili kuhakikisha kuwa faida hupungua wakati thamani ya ishara ya pembejeo inazidi rejeleo la ndani. Voltage inayosababishwa inayotumiwa kwa pini ya GAIN, VAGC, inaweza kutumika kama dalili ya kupokea-ishara-nguvu (RSSI), inayowakilisha nguvu ya ishara ya kuingiza ikilinganishwa na rejea ya 354-mV ya rms. Kwa muundo wa wimbi la sinusoidal hii inasababisha ishara ya pato la 1-V kwa mzigo wa 200-ohm. Kielelezo 4. Mzunguko wa msingi wa matumizi ya AD8367 AGC na majibu ya kikoa cha saa 70 MHz. Uchambuzi wa Mnyororo wa Ishara Usanifu wa kisasa wa superheterodyne umeonyeshwa kwenye Kielelezo 5. AD8367 inatumika katika njia ya kupokea (Rx) kurekebisha kwa urahisi faida ya mpokeaji wakati kiwango cha ishara ya RF kinabadilika. Katika njia ya kupitisha (Tx), AD8367 hutumiwa kwa kushirikiana na kigunduzi cha nguvu cha RF kudumisha kiwango cha nguvu cha pato linalohitajika. Kielelezo 5. Usanifu wa Superheterodyne kutumia VGAs za kudhibiti kiwango cha IF. VGA hutumiwa katika hatua za masafa ya kati kurekebisha unyeti wa jumla wa mpokeaji vyema na kudhibiti viwango vya nguvu vinavyoambukizwa. Kuzingatia njia ya kupokea, unyeti wa jumla na anuwai ya nguvu inaweza kutathminiwa kwa kutumia uchambuzi wa bajeti ya njia. Kwa mfano huu ishara ya PCS-CDMA ilichaguliwa, ikitumia bandwidth ya kelele ya 1-MHz. Kufanya kazi nyuma kutoka kwa pato la AD8367 IF VGA, unyeti wa pembejeo na anuwai ya nguvu inaweza kuchambuliwa. Kielelezo 6 kinawakilisha uchambuzi wa kina wa bajeti kutoka kwa pembejeo ya mpokeaji hadi pato la IF VGA. Kielelezo 6. Uchambuzi wa Bajeti ya Njia ya Rx kwa CDMA ya 1900-MHz na IF-70-MHz. Katika mfano hapo juu, vidhibiti vya AD8367 vilipokea viwango vya ishara kabla ya demodulator ya I&Q. AD8367 ni mfano wa VGA inayotumia upunguzaji wa kutofautisha ikifuatiwa na amplifier ya baada ya kupata. Mtindo huu wa VGA utaonyesha kimsingi OIP3 na takwimu ya kelele ambayo inatofautiana na mpangilio wa faida. AD8367 hutoa kiwango cha chini cha kelele kwa faida ya juu na pembejeo ya juu ya mpangilio wa tatu kukatiza kwa faida ya chini. Mchanganyiko huu wa kipekee unaruhusu udhibiti wa nguvu ya unyeti wa mpokeaji na usawa wa pembejeo, kulingana na nguvu ya ishara iliyopokea. AD8367 (bonyeza kiungo hiki kwa karatasi za data na habari zaidi) ina sifa ya juu ya joto kutoka -40 hadi + 85 ° C na imewekwa katika kifurushi cha muhtasari mwembamba-mfupi wa kuongoza 14 (TSSOP). Inafanya kazi kwa usambazaji mmoja wa 3 hadi 5-volt. Kifaa hicho kina -3-dB bandwidth ya kufanya kazi ya 500 MHz; na karatasi yake ya data hutoa maelezo ya kina katika masafa ya kawaida ya IF-kama 70 MHz, 140 MHz, 190 MHz na 240 MHz. Ikiwa unasoma toleo la PDF au la kuchapishwa la nakala hii, tafadhali tembelea www.analog.com kupakua karatasi ya data au kuomba sampuli. AD8367 kawaida hupatikana kutoka kwa hisa, na bodi ya tathmini inapatikana pia. Shukrani AD8367 ya ubunifu iliundwa na Barrie Gilbert na John Cowles.

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe