一种基于ADL5501的射频AGC模块

摘要

本发明公开了一种基于ADL5501的射频AGC模块。本发明包括衰减器模块、放大模块、功分器模块，滤波模块，ADL5501检波模块、比较器模块。衰减器模块包括第一电容C1，第二电容C2，第七电容C7，第八电容C8，第十五电容C15，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第七电阻R7，第八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻R10，第十一电阻R11，第一芯片U1(型号为HSMP3866)，第一三极管Q1(型号为C3355)。本发明利用ADL5501芯片的低功耗宽频带，出色的温度稳定性以及工艺稳定性，设计了一种宽频带高动态范围适用于射频电路的AGC模块，可用于大多数射频电路中。

说明书

技术领域

本发明涉一种无线通信装置，属于数据传输与无线通信领域，涉及一种基于ADL5501的射频AGC模块。

背景技术

AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压而改变。放大电路的输出信号Uo经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压Uc。当输入信号Ui增大时，Uo和Uc亦随之增大。Uc增大使放大电路的增益下降，从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量，达到自动增益控制的目的。

AGC的控制方式主要有两种，一种是利用增加AGC电压的方式来减小增益的方式叫正向AGC，另一种是利用减小AGC电压的方式来减小增益的方式叫反向AGC.正向AGC控制能力强，所需控制功率大被控放大级工作点变动范围大，放大器两端阻抗变化也大；反向AGC所需控制功率小，控制范围也小。

ADL5501是一款均值响应功率检波器，适用于50MHz至4GHz的高频接收机和发射机信号链。它易于使用，仅需2.7V至5.5V单电源和一个电源去耦电容便可工作。输入为内部交流耦合，具有50Ω标称输入阻抗。输出为线性响应直流电压，900MHz时的转换增益为6.3V/V均方根值。

ADL5501主要用于简单和复合波形的真功率测量，特别适合测量高波峰因素(高峰值-均方根比)信号，如基于CDMA、CDMA2000、W-CDMA、QPSK/QAM的OFDM波形等。片内调制滤波器可以满足大多数波形的求平均值需要。输出端的片内100Ω串联电阻与外部分流电容配合使用，可建立低通滤波器响应，从而减少直流输出电压中的残留纹波。对于更复杂的波形，可以利用FLTR引脚上的外部电容进行补充信号解调。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于ADL5501的射频AGC模块。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

本发明包括衰减器模块、放大模块、功分器模块、滤波模块、ADL5501检波模块和比较器模块。

所述的衰减器模块包括第一电容C1、第二电容C2、第七电容C7、第八电容C8、第十五电容C15、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一芯片U1(型号为HSMP3866)、第一三极管Q1(型号为C3355)。

第一芯片U1的3号引脚连接第一电阻R1、第二电容C2的一端；第一芯片U1的2号引脚连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第一电容C1的一端、第一电容C1的另一端接地；第一芯片U1的1号引脚连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接地；第一芯片U1的4号引脚连接第七电容C7的一端、第七电阻R7的一端，第七电容C7的另一端接地；第一芯片U1的5号引脚连接第八电容C8的一端、第八电阻R8的一端，第八电容C8的另一端接地；第一三极管Q1的发射极连接第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端、第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接地；第一三极管Q1的集电极连接第十一电阻R11的一端、第十五电容C15的一端，并同时外接电源VCC；第十五电容C15的另一端接地；第一三极管Q1的基极连接第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的另一端；第十电阻R10的另一端接地。

所述的放大模块包括第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电感L1、第二电感L2和第二芯片U2(型号为SBB2089)。

第二芯片U2的1号引脚连接第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端连接第一芯片U1的1号引脚；第二芯片U2的2号引脚接地；第二芯片U2的3号引脚连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端连接第四电容C4的一端、第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端相连接，并且外接电源VCC；第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端接地；第二芯片U2的4号引脚接地。

所述的功分器模块包括第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。第四电阻R4一端连接第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端，第四电阻R4的另一端连接第四电容C4的另一端。

所述的滤波模块包括九电容C9、第十电容C10、第三电感L3和第四电感L4。第三电感L3的一端连接第六电阻R6的另一端，第三电感L3的另一端连接第九电容C9的一端；第九电容C9的另一端连接第十一电容C11的一端、第四电感L4的一端、第十电容C10的一端；第四电感L4的另一端和第十电容C10的另一端接地。

所述的ADL5501检波模块包括第第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十六电容C16、第十八电容C18、第三芯片U3(型号为ADL5501)。第三芯片U3的3号引脚连接第十一电容C11的另一端；第三芯片U3的2号引脚连接第十二电容C12的一端，第十二电容C12的另一端连接电源VCC；第三芯片U3的1号引脚连接电源VCC；第三芯片U3的4号引脚接地；第三芯片U3的5号引脚连接电源VCC；第三芯片U3的6号引脚连接第十六电容C16的一端、第十八电容C18的一端；第十八电容C18的另一端和第十六电容C16的另一端接地；第十三电容C13的一端接地，另一端连接电源VCC，第十四电容C14的一端接地，另一端连接电源VCC。

所述的比较器模块包括第十七电容C17、第十九电容C19、第十二电阻R12、第五电感L5、第四芯片U4(型号为LM2904)、第一电位器RS1。

第四芯片U4的3号引脚连接第一电位器RS1的2号引脚，第一电位器RS1的1号引脚接地，第一电位器RS1的3号引脚连接电源VCC；第四芯片U4的2号引脚连接第十二电阻R12的一端、第十九电容C19的一端，第十二电阻R12的另一端连接第三芯片U3的6号引脚；第四芯片U4的1号引脚连接第五电感L5的一端、第十九电容C19的另一端，第五电感L5的另一端连接第十七电容C17的一端和第二电阻R2的另一端，第十七电容C17的另一端接地；第四芯片U4的4号引脚接地；第四芯片U4的8号引脚连接电源VCC。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明利用ADL5501芯片的低功耗宽频带，出色的温度稳定性以及工艺稳定性，设计了一种宽频带高动态范围适用于射频电路的AGC模块，该电路可用于大多数射频电路中。宽频带是指该检波器适用于50MHz至4GHz的高频接收机和发射机信号链，其输入动态范围最高可达30dB。

附图说明

图1为本发明电路图。

具体实施方式

下面结合附图做详细说明。

如图1所示，本发明包括衰减器模块、放大模块、功分器模块、滤波模块、ADL5501检波模块和比较器模块。

所述的衰减器模块包括第一电容C1、第二电容C2、第七电容C7、第八电容C8、第十五电容C15、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一芯片U1(型号为HSMP3866)、第一三极管Q1(型号为C3355)。

第一芯片U1的3号引脚连接第一电阻R1、第二电容C2的一端；第一芯片U1的2号引脚连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第一电容C1的一端、第一电容C1的另一端接地；第一芯片U1的1号引脚连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接地；第一芯片U1的4号引脚连接第七电容C7的一端、第七电阻R7的一端，第七电容C7的另一端接地；第一芯片U1的5号引脚连接第八电容C8的一端、第八电阻R8的一端，第八电容C8的另一端接地；第一三极管Q1的发射极连接第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端、第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接地；第一三极管Q1的集电极连接第十一电阻R11的一端、第十五电容C15的一端，并同时外接电源VCC；第十五电容C15的另一端接地；第一三极管Q1的基极连接第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的另一端；第十电阻R10的另一端接地。

所述的放大模块包括第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电感L1、第二电感L2和第二芯片U2(型号为SBB2089)。

第二芯片U2的1号引脚连接第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端连接第一芯片U1的1号引脚；第二芯片U2的2号引脚接地；第二芯片U2的3号引脚连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端连接第四电容C4的一端、第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端相连接，并且外接电源VCC；第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端接地；第二芯片U2的4号引脚接地。

所述的功分器模块包括第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。第四电阻R4一端连接第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端，第四电阻R4的另一端连接第四电容C4的另一端。

所述的滤波模块包括九电容C9、第十电容C10、第三电感L3和第四电感L4。第三电感L3的一端连接第六电阻R6的另一端，第三电感L3的另一端连接第九电容C9的一端；第九电容C9的另一端连接第十一电容C11的一端、第四电感L4的一端、第十电容C10的一端；第四电感L4的另一端和第十电容C10的另一端接地。

所述的ADL5501检波模块包括第第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十六电容C16、第十八电容C18、第三芯片U3(型号为ADL5501)。第三芯片U3的3号引脚连接第十一电容C11的另一端；第三芯片U3的2号引脚连接第十二电容C12的一端，第十二电容C12的另一端连接电源VCC；第三芯片U3的1号引脚连接电源VCC；第三芯片U3的4号引脚接地；第三芯片U3的5号引脚连接电源VCC；第三芯片U3的6号引脚连接第十六电容C16的一端、第十八电容C18的一端；第十八电容C18的另一端和第十六电容C16的另一端接地；第十三电容C13的一端接地，另一端连接电源VCC，第十四电容C14的一端接地，另一端连接电源VCC。

所述的比较器模块包括第十七电容C17、第十九电容C19、第十二电阻R12、第五电感L5、第四芯片U4(型号为LM2904)、第一电位器RS1。

第四芯片U4的3号引脚连接第一电位器RS1的2号引脚，第一电位器RS1的1号引脚接地，第一电位器RS1的3号引脚连接电源VCC；第四芯片U4的2号引脚连接第十二电阻R12的一端、第十九电容C19的一端，第十二电阻R12的另一端连接第三芯片U3的6号引脚；第四芯片U4的1号引脚连接第五电感L5的一端、第十九电容C19的另一端，第五电感L5的另一端连接第十七电容C17的一端和第二电阻R2的另一端，第十七电容C17的另一端接地；第四芯片U4的4号引脚接地；第四芯片U4的8号引脚连接电源VCC。

本发明的具体工作过程如下：

5V电源VCC为三极管Q1(型号C3355)，第二芯片U2(型号为SBB2089)，第三芯片U3(型号为ADL5501)，第四芯片U4(型号为LM2904)提供工作电压，RS1作为电位器对比较器模块的门限电压值进行调节；发送信号后，三极管正常工作，发射极输出电压提供给第一芯片U1(型号为HSMP3866)，信号通过第一芯片U1后进入放大模块，放大模块对信号的功率进行放大，再进入功分器模块，功分器模块一端的信号进入滤波模块，经过滤波后的信号再进入ADL5501检波模块，进行检波后的信号进入比较器模块，U+为比较器模块中第二芯片U2的可调的门限电压，当U-<U+时，U-不能改变比较器模块的输出电压，也就不可产生控制电压Uc去控制衰减器模块的增益，相当于此时自动增益控制环路不工作，当U->U+时，自动增益控制环路工作，通过比较器模块后进入衰减器模块，形成闭环，功分器模块的另一端作为最终的输出信号。