基于VCA822的可編程增益放大器
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2．4 后級功率放大電路
為了增加系統負載能力，考慮到運算放大器AD811自身負載驅動能力的限制，這里選用AD8l1配合高頻中小型功率對管2N3904(NPN型)和2N3906(PNP型)(兩功率管特征頻率fT=300 MHz)搭建0CL功率放大器。前級由AD811組成同相放大器，放大倍數為Av=1+Rf／R3；后級選用功率對管擴流構成甲乙類功率推挽輸出形式提供負載驅動電流。經實驗測試，輸出端接50 Ω負載時，無失真的最大輸出電壓峰對峰值達到18 V。電路原理圖如圖4所示。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/173242.htm
2．5 數字檢波
本設計中的峰值檢波電路基于信號頻譜搬移理論，由于A／D轉換器在單一采樣率進行采樣時會出現盲區頻段，故以2個特殊頻率(雙頻)先后對信號進行采樣，提取采樣結果中的最大值即可得到周期信號峰值。這種方法可兼顧高低頻，適合應用于該系統100 Hz～15 MHz的情況。采用A／D轉換器MAXl97，利用2個采用率f=50．000 kHz，f2=50．005 kHz互補采樣盲區，可得到良好采樣效果。設置A／D采樣率的方波信號由FPGA提供。
3 系統軟件設計
該系統軟件采用模塊化和層次化的設計思想。采用模塊化設計思想，要對某一子控制器控制，只需調用相應的控制模塊即可。模塊內采用層次化設計，把底層的硬件接口處理編制為獨立底層子程序，并向上提供處理數據，且對上層功能模塊屏蔽底層硬件接口部分；最后，主程序只需調用相關的功能模塊就可方便構建系統。
本系統軟件部分主要由單片機組成，其中主要包括系統初始化、中斷的響應和中斷的處理。該設計功能實現以鍵盤的按鍵中斷為主線，通過讀入用戶輸入的鍵值，在相應的中斷響應函數中與FPGA中對應的控制模塊以總線的方式進行及數據的交換，觸發FPGA內相應的控制時序，實現對信號的放大和測量。系統軟件流程如圖5所示。
4 數據測試
該系統利用數字合成信號源、雙蹤示波器、仿真機、交流電壓表進行測試。調節輸入信號的頻率，并利用交流電壓表記錄輸出電壓的有效值。測試結果表明，放大器的放大倍數在10～58 dB內9級可調，-3 dB點為100 Hz～15 MHz，且放大效果穩定。對于放大器的AGC功能，將輸入信號頻率固定，改變電壓大小，輸入信號峰值為9 mV～1 V時，可將輸出信號穩定在峰值為4．5～5 V的電壓范同內，故AGC動態范圍大于40 dB。預置放大器放大倍數58 dB時，輸入端接地，輸出噪聲電壓小于10 mV。
5 結論
該系統設計是以VCA822為核心的可控增益寬帶放大器。經測試，系統通頻帶為100 Hz～15 MHz，增益10～58 dB內9級可調，且放大器AGC功能的動態范圍大于40 dB。此外，系統輸入端采用MAX477接成同相放大電路，使得系統輸入電阻達到MΩ數量級。后級AD811和分立元件搭建的功率放大電路，提高了系統帶負載的能力。系統還采用多種抗干擾措施，有效保證放大器精度，并具有良好噪聲和線性。
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