双模式宽带程控增益放大器模块设计

在信号检测领域中,由于原始信号的动态范围较大,往往需要把增益放大,为了使放大器实现程控增益放大,文中提出双模式宽带程控增益放大器模块设计。该程控增益放大器模块采用双模式方式工作,即固定增益输出可变模式和固定输出增益可变模式。模块使用STM32F4O7作为微控制器(MCU),MCU与多级可变增益放大器和峰值检测电路构成闭环控制,形成自动增益控制电路。首先对峰值检测电路输出的信号进行A/D采集,经过D/A反馈使得整个模块处于动态平衡状态,这种闭环控制系统能够精确地控制增益和输出信号。最后利用均值滤波算法测试得到实验数据。实验结果表明该模块能够在1 kHz~20 MHz频率范围内实现-20~60 dB的增益控制;固定增益时,增益相对误差在3%以内;固定输出电压时,电压相对误差在3%以内。此模块达到了宽带、高精度和高增益的性能指标,较传统模块而言,其优势在于将三者性能指标同时兼顾并优化,性能指标不再单一,也为程控增益放大器模块集成化奠定基础。