简述可变增益放大器(VGA)

PASTERNACK 2025-03-07 13:32:20

射频放大器是通信系统中的核心器件,一般在发射链路上。射频放大器主要负责将功率放大到足够大后馈送到天线上辐射出去,用于收发机、接收机、发射机、雷达、调制电路等。射频放大器的类型很多,今天我们主要来聊聊可变增益放大器(VGA)。

一、基础知识

可变增益放大器是一种增益可控(而且有时可程控)的放大器。可通过使用可变增益电路或可变衰减器和固定增益放大器予以实现,具体取决于实际应用。这些放大器又称为线性对数转换器,通常用作闭环控制电路的一部分,以保持主信号路径的信号功率水平的一致性。

可变增益放大器有多种类型,通过各种方法控制增益。

可变增益放大器,增益 50 dB,P1dB 14 dBm, 100 MHz ~ 18 GHz,NF 6.5 dB,SMA,机架安装

可变增益放大器可以将电压控制作为放大器反馈网络的输入,然后由反馈网络调整放大器的增益。压控电阻器(VCR)可以用在反相运算放大器的反馈网络中来实现可变增益放大器。

控制放大器增益的方法对设备的频率性能有很大影响。因此,通常在放大器的输出端使用可变衰减器来控制信号电平,而不改变放大器的频率性能。有些可变增益放大器使用手动控制的可变衰减器或使用模拟电压输入来控制增益,而另外一些可变增益放大器使用数字输入(如RS-232)来设置增益/衰减电平。具有数字控制功能的可变增益放大器也称为数字可变增益放大器(DVGA)。

二、应用

与大多数射频放大器一样,线性度和噪声系数是可变增益放大器的重要性能特征,线性度主要体现在仪器测试架或测试实验室的应用中,高噪声因数会限制可变增益放大器在许多测试场景中的可用性。

可变增益放大器,40 dB, P1dB 15 dBm, 1 GHz ~ 18 GHz, 增益控制 20 dB , NF 5 dB,SMA

与典型的放大器一样,可变增益放大器可以根据具体应用放大宽带宽或窄带宽的信号。用于测试设备、军事通信、雷达测试等领域的可变增益放大器可能具有非常大的带宽和较大的增益变化范围,或可变的衰减范围。因此,宽带可变增益放大器得益于良好的增益平坦度性能,尤其是在测试捷变频雷达和宽带通信协议时。

热管理对于在高功率和高频条件下工作的可变增益放大器至关重要,因为在正常衰减操作期间,大量信号能量被转换为热量。因此,外壳和组件设计必须考虑到该装置产生的热通量。这就是具有宽增益/衰减范围的宽带和高频可变增益放大器通常被组装成适合集成热管理系统的机架安装式单元和其他格式的原因。

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