兩種方法分配各級增益 - 微波檢波信號增益控制方法

　　第一種方法是三級增益同步調節(jié)(同大同小)，由于各級輸出電壓的限制，導致增益可調范圍變窄。如果同時調的過大，則總增益過大，從而將造成信號幅值太大引起失真;如果調的太小，總增益就變得很小，造成信號難以被檢測出來。

　　第二種方法是將第一級增益與后兩級增益分開調節(jié)。由于第一級增益的變化范圍大，既可以將微波檢波信號放大又可以將其壓縮，所以第一級放大電路在整個三級放大電路中起到關鍵作用。第二級和第三級電路形式完全相同，這兩級放大電路只能將信號幅值放大。因此，在總增益不變的情況下，先調節(jié)第二級和第三級增益，當這兩級增益確定后，再根據需要調節(jié)第一級增益。

　　第二級和第三級放大電路的增益公式相同，為了提高調節(jié)效率，將第二級和第三級增益進行同步調節(jié)，即g3=g2。故總增益為：

?

　　因此，只要先確定出g2，就可以很方便地得到g1的值。這種方法有效地解決了第一種方法中存在增益調節(jié)范圍小的缺點。

　　各級增益計算步驟為：

　　(1)將總增益G線性等分成4 096級(靈敏度A/D采樣位數為12位);

　　(2)再根據式(13)和式(14)所確定的各級增益范圍，對應每級的G確定出每級g2的值，并根據式(9)確定出第二、三級放大電路數字電位器刀口位置調整值N2和N3;

　　(3)g2確定后，根據式(16)即可得出每級g1的值，進而根據式(4)計算出第一級放大電路數字電位器刀口位置調整值N1。

　　3 增益自動控制軟件設計

　　制作軟件時，將計算好的各級放大器對應的比例值N21，N2和N3做成表存入處理器MSP430F149中，以備調節(jié)時由處理程序查找。系統(tǒng)工作時，通過調節(jié)靈敏度旋鈕控制總增益G，當靈敏度旋鈕被調到一個值后，MSP430F149讀取靈敏度值得出對應的總增益值，通過查表方式得到各級數字電位器放大比例值N1，N2和N3，并將其輸出給MCP4351的各存儲器，MCP4351再按照存儲器中N1，N2和N3的值調節(jié)數字電位器，改變反饋電阻阻值，從而實現增益調控。

　　4 結論

　　本文設計的三級級聯放大電路應用于智能微波開關接收部分的增益控制電路，實現了對微波解調信號增益的動態(tài)控制。在多級增益分配過程中，局部增益線性分配，其余按照約束方程計算，并形成增益分配表，供CPU查表控制增益。在增益自動控制的放大電路中，硬件電路實現簡便;適用于1～37 234寬動態(tài)范圍增益的調節(jié);又由于增益的調節(jié)是CPU通過查表方式完成的，節(jié)省了系統(tǒng)計算時間，降低了編程難度，整個系統(tǒng)工作效率高。實際應用中能夠滿足工業(yè)要求，并取得了理想的效果。