基于AD8367的大动态范围AGC系统设计

图3为中频AGC的分析模型，其中，x(t)为输入信号强度检波电压，y(t)为输出信号强度检波电压，r(t)为期望输出信号强度检波电压，△(t)为检波电压误差电平，h(t)为环路滤波器的冲激响应，m(t)为增益电平。
使用该模型分析70 MHz中频AGC。从第1级AD8367的输出端口到第2级AD8367的输入端口之间匹配网络和增益补偿放大器的总增益是0 dB。两级AD8367可用1个VGA代替，只是该VGA的控制电压／增益斜率是35 mV／dB。
2．2减法器与环路滤波器设计
该设计检波输出后的减法器和环路滤波器是通过运算放大器实现，其电路结构如图4所示。图5给出70 dB动态范围的70 MHz中频AGC实现电路。

3 设计中需注意的问题
1)PCB设计由于PCB的馈电和接地处理均对AGC性能产生重要影响。前者是电源滤波，如果处理不当会影响关键器件，引起自激和较高的杂散电平；后者是指合理安排PCB接地，尽量大面积接地，保证整个PCB等地电位，同时增大接地处理带来的等效电容，提高PCB的抗干扰能力。而且关键元件的布局尽量和信号流向保持一致，避免后级放大信号反馈到前级输入端引起自激。
2)电路设计 合理设计第l级VGA输出到第2级VGA输入之间整体增益，并等于0，简化电路分析设计，在分析电路时可把两级VGA合并为1个VGA进行分析。

4 测试记录
AGC检波特性如表1所示，环路各部分增益贡献情况如表2所示。在本设计中，VGA均工作于GAIN UP模式，即增益控制电压在0～1．0V之间，增益随控制电压线性增加。图6为VGA增益曲线。

结论
基于上述方法实现的70 MHz中频AGC最终效果是：输入电平在-65～+5 dBm范围内输出电平稳定在-5 dBm，如果信号输入电平小于-65 dBm，则AGC提供60dB的固定增益，且不出现杂散，当输入信号电平小于+3 dBm时，三阶交调抑制达到55 dB。