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1、寬動(dòng)態(tài)范圍的VGA芯片Q5500及其應(yīng)用

2、第1內(nèi)容顯示中摘要：Q5500是QUALM公司生產(chǎn)的一種寬動(dòng)態(tài)變化范圍的新型可變?cè)鲆婕呻娐沸酒捎糜陔p模式CDMA/FDM、TDMA/FDM以及模擬和數(shù)字無(wú)繩電路等多種系統(tǒng)中。文中介紹了Q5500的特性、功能及其在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)模擬前端中的應(yīng)用，并給出了Q5500的實(shí)際應(yīng)用電路。1Q5500的主要特點(diǎn)在通信傳輸過程中，500)this.style.ouseg(this)">往往由于傳輸信道的非線性而造成信號(hào)的多徑衰落，同時(shí)傳輸信號(hào)也受到各種噪聲的干擾，這將使得接收的信號(hào)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。為了盡可能可*地接收微弱信號(hào)，接收機(jī)通常都設(shè)置有自動(dòng)增益控制電路

3、（AGC），其目的是使接收機(jī)的增益能夠隨輸入信號(hào)的強(qiáng)弱而自動(dòng)調(diào)整。自動(dòng)增益控制的主要功能是在輸入信號(hào)幅度變化較大的情況下，使輸出信號(hào)幅度保持恒定或在特定的范圍內(nèi)變化。在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，自動(dòng)增益的控制變化范圍為60dB。因此，如果沒有自動(dòng)增益控制電路，則很可能在接收很強(qiáng)或極弱信號(hào)時(shí)，使接收機(jī)產(chǎn)生飽和或過載或使信號(hào)淹沒在噪聲中而接收不到信號(hào)，從而使接收機(jī)工作失常。所以自動(dòng)增益控制電路在接收機(jī)中具有相當(dāng)重要的地位。文中介紹的VGA芯片Q5500為QUAL公司產(chǎn)品。它適合于雙模式的接收機(jī)設(shè)計(jì)。其增益高、動(dòng)態(tài)范圍大，且使用頻率范圍適用于中頻放大和調(diào)節(jié)，同時(shí)，噪聲系數(shù)和三階交調(diào)以及其它指標(biāo)亦可滿足

4、IS-95對(duì)CDMA蜂窩通信的標(biāo)準(zhǔn)。并可在工作溫度和電壓變化范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的性能，同時(shí)也適用于第三代移動(dòng)通信基站模擬前端的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。另外，還可應(yīng)用于光纖通信、激波通信、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)以及雷達(dá)、廣播電視等系統(tǒng)中。Q5500的主要特性如下：●支持雙模式工作；●采用單3.6V電源供電；●在溫度和電源變化范圍內(nèi)有較好的性能；●增益控制范圍為-45dB～+45dB；500)this.style.ouseg(this)">●頻率范圍在10MHz～300MHz；●功耗低；●采用硅BiCMOS處理方式；●采用16管腳SSOP封裝。Q5500可廣泛用于數(shù)字蜂窩系統(tǒng)（雙模式CDMA/FDM或TDMA/FDM

5、）、模擬蜂窩系統(tǒng)（AMPS，TACS）、模擬和數(shù)字無(wú)繩、無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)（R）和可變線性中頻放大器/衰減器等系統(tǒng)中。2Q5500管腳功能Q5500管腳排列如圖1所示。各管腳功能如表1所列。表1Q5500管腳功能符號(hào)管腳輸入/輸出類型功能IN+1微分輸入高增益數(shù)字模式正極性微分輸入IN-2微分輸入高增益數(shù)字模式負(fù)極性微分輸入FMIN4,5單端交流輸入低增益模擬模式單端輸入VCONTROL16直流輸入模擬增益控制輸入端。VCONTROL=0.1V為低增益端，VCONTROL=3.0V為高增益端SELECT7CMOS輸入模數(shù)模式選擇輸入端。VSELECT≥+3.4V為數(shù)字模式，VSELECT≤+0.5

6、V為模擬模式OUT+10微分輸出模擬正極性微分輸出端OUT-9微分輸出模擬負(fù)極性微分輸出端N/C8　無(wú)連接管腳Vcc13,14,15電源提供工作電源GND3,6,11,12地地連接ACGND5交流地模擬信號(hào)地連接3內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理Q5500的內(nèi)部原理框圖如圖2所示。其內(nèi)部主要包括放大器、輸入模式選擇、增益控制、偏移調(diào)整和溫度補(bǔ)償?shù)入娐?。Q5500可工作在CDMA/FM兩種模式下，由控制管腳7的電壓高低來(lái)選擇控制工作模式。電路工作時(shí)，在管腳7的電壓控制下，芯片將選擇從管腳1、2輸入CDMA信號(hào)還是從管腳4、5輸入FM信號(hào)進(jìn)行放大或衰減，同時(shí)信號(hào)增益受到管腳16的電壓控制。加在管腳16上的電壓

7、還可用來(lái)控制芯片內(nèi)部放大器的放大倍數(shù)，從而控制輸出信號(hào)的大小?？刂齐妷阂话闶怯奢敵鲂盘?hào)經(jīng)主中放和解調(diào)電路檢波出的電壓來(lái)控制的，500)this.style.ouseg(this)">它是輸入信號(hào)電壓大小的反映。檢波出的電壓不能直接加到管腳16，而要通過一個(gè)控制電壓形成電路，此電路可根據(jù)檢波出的電壓大小來(lái)判斷和改變控制電壓以保證后級(jí)能夠正常的工作；當(dāng)檢波電壓較小時(shí)，控制電壓變大，反之亦然。對(duì)于不同的應(yīng)用，其控制電壓的選娶將有所不同。Q5500應(yīng)用于接收自動(dòng)增益控制的框圖如圖3所示。Q5500的特性使它能很好地實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)目的。4典型應(yīng)用在移動(dòng)通信基站的應(yīng)用中，Q5500可用在基站模擬前端的接

8、收機(jī)中，VGA的控制電壓由基站發(fā)出的電壓來(lái)控制，以保證整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。圖4為Q5500芯片的實(shí)際應(yīng)用電路，該電路作為系統(tǒng)AGC電路的核心，必須支持理想中頻在足夠帶寬范圍中頻所需的增益。電路中的VGA既是電壓控制的放大器，同時(shí)也是電壓控制的衰減器。該電壓控制放大器的環(huán)路噪聲系數(shù)很小。而且，它的增益是根據(jù)輸入信號(hào)的具體情況來(lái)決定的，并不是一開始就所有的增益加上，然后根據(jù)輸入信號(hào)再來(lái)衰減。使用電壓控制放大器可降