[发明专利]一种带宽与增益多级可调的程控放大器及控制方法

说明书

本发明公开了一种带宽与增益多级可调的程控放大器及控制方法，该程控放大器包括第一级放大器、第二级放大器、第三级放大单元、微控制器及电压采集器，第三级放大单元包括第三级放大器、第一数字电位器及第二数字电位器，第一级放大器至第三级放大器均用于放大输入信号；电压采集器用于采集第三级放大单元的输出电压；微控制器用于根据设定放大增益、带宽和电压采集单元输出信号输出第一控制信号和第二控制信号；第一数字电位器用于根据第一控制信号调整接入电路中阻值实现调整程控放大器的带宽，第二数字电位器用于根据第二控制信号调整接入电路中阻值实现调整程控放大器的增益。本发明电路结构简单，硬件成本低。

技术领域

本发明属于通讯技术领域，更具体地，涉及一种带宽与增益多级可调的程控放大器及控制方法。

背景技术

在一些测量领域，经常需要对一些小信号进行分析处理，一般小信号的幅度为几个mV甚至更小，为了更好的分析信号，需要对小信号进行放大，因此需要设计有足够增益的放大电路。在某些特定场合中，比如微波接收机，放大电路除了要有高增益以外，还需要根据接收到信号的强弱来选择合适的增益，实际工作时，由于微波接收机所接收到的信号在不同频段时的功率变化范围较广，若放大电路采用固定增益的方案来设计，这将导致接收机末端最终得到的电压信号可能会过大或者过小，因此，为了使响应在一个合适的范围内，希望电路的增益可以灵活调整。此外，信号的带宽也是信号分析中不可忽略的指标，做信号分析时希望仅仅考虑低于某个频率的信号，滤除一些高频的成分，因此，所设计的电路的带宽也应能够进行调节。

实际上，一般应用中的放大电路在设计时要么为固定增益要么增益调节的档数比较少，系统的灵活性不够高，这对输入信号幅度的要求比较高；有些放大电路虽然可以进行多档调节但要么是只能调节带宽要么只能是调节增益，电路功能较为单一，应用场合有限。此外，能实现增益和带宽可调节的放大电路不仅增益和带宽可调节的范围过窄，而且硬件成本也较高，软件实现也较为复杂。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种带宽与增益多级可调的程控放大器及控制方法。旨在解决现有的放大器调节范围窄的技术问题。本发明提供一种调节灵活、电路结构简单，且调节范围大、应用面广的带宽与增益可调的视频放大板，用于放大微弱的电信号。

作为本发明的一方面，本发明提供一种带宽与增益多级可调的程控放大器，包括：

第一级放大器，其输入端接收输入信号；用于放大输入信号；

第二级放大器，其输入端与第一级放大器的输出端连接，用于放大第一级放大器输出信号；

第三级放大单元，其输入端同第二级放大器的输出端连接，其设有两个控制端，其包括第三级放大器、一端与第三级放大器输入端连接的第一数字电位器及连接于第三级放大器的反馈电路中第二数字电位器，其第一控制端为第一数字电位器的控制端，其第二控制端为第二数字电位器的控制端，用于放大第二级放大器输出信号；

电压采集器，其输入端与第三级放大单元的输出端连接，用于采集第三级放大单元的输出电压；

微控制器，其设有两个输出端，其第一输出端与第三级放大单元的第一控制端连接，其第二输出端与第三级放大单元的第二控制端连接，其输入端与电压采集单元的输出端连接，用于根据设定放大增益、带宽和电压采集单元输出信号由第一输出端输出第一控制信号和第二输出端输出第二控制信号；

第一数字电位器用于根据第一控制信号调整接入电路中阻值实现调整程控放大器的带宽，第二数字电位器用于根据第二控制信号调整接入电路中阻值实现调整程控放大器的增益。

优选地，第一数字电位器包括：

计数器，其输入端作为第一数字电位器的控制端，用于统计第一控制信号的脉冲数并输出计数值；

译码器，其输入端与计数器的输出端连接，用于根据计数值输出N+1路开关控制信号；