寬動態(tài)范圍的vga芯片q5500及其應(yīng)用

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1、寬動態(tài)范圍的VGA芯片Q5500及其應(yīng)用

2、第1內(nèi)容顯示中摘要：Q5500是QUALM公司生產(chǎn)的一種寬動態(tài)變化范圍的新型可變增益集成電路芯片，可用于雙模式CDMA/FDM、TDMA/FDM以及模擬和數(shù)字無繩電路等多種系統(tǒng)中。文中介紹了Q5500的特性、功能及其在第三代移動通信系統(tǒng)模擬前端中的應(yīng)用，并給出了Q5500的實際應(yīng)用電路。1Q5500的主要特點在通信傳輸過程中，500)this.style.ouseg(this)">往往由于傳輸信道的非線性而造成信號的多徑衰落，同時傳輸信號也受到各種噪聲的干擾，這將使得接收的信號時強時弱。為了盡可能可*地接收微弱信號，接收機通常都設(shè)置有自動增益控制電路

3、（AGC），其目的是使接收機的增益能夠隨輸入信號的強弱而自動調(diào)整。自動增益控制的主要功能是在輸入信號幅度變化較大的情況下，使輸出信號幅度保持恒定或在特定的范圍內(nèi)變化。在第三代移動通信系統(tǒng)中，自動增益的控制變化范圍為60dB。因此，如果沒有自動增益控制電路，則很可能在接收很強或極弱信號時，使接收機產(chǎn)生飽和或過載或使信號淹沒在噪聲中而接收不到信號，從而使接收機工作失常。所以自動增益控制電路在接收機中具有相當(dāng)重要的地位。文中介紹的VGA芯片Q5500為QUAL公司產(chǎn)品。它適合于雙模式的接收機設(shè)計。其增益高、動態(tài)范圍大，且使用頻率范圍適用于中頻放大和調(diào)節(jié)，同時，噪聲系數(shù)和三階交調(diào)以及其它指標(biāo)亦可滿足

4、IS-95對CDMA蜂窩通信的標(biāo)準(zhǔn)。并可在工作溫度和電壓變化范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的性能，同時也適用于第三代移動通信基站模擬前端的系統(tǒng)設(shè)計。另外，還可應(yīng)用于光纖通信、激波通信、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)以及雷達、廣播電視等系統(tǒng)中。Q5500的主要特性如下：●支持雙模式工作；●采用單3.6V電源供電；●在溫度和電源變化范圍內(nèi)有較好的性能；●增益控制范圍為-45dB～+45dB；500)this.style.ouseg(this)">●頻率范圍在10MHz～300MHz；●功耗低；●采用硅BiCMOS處理方式；●采用16管腳SSOP封裝。Q5500可廣泛用于數(shù)字蜂窩系統(tǒng)（雙模式CDMA/FDM或TDMA/FDM

5、）、模擬蜂窩系統(tǒng)（AMPS，TACS）、模擬和數(shù)字無繩、無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)（R）和可變線性中頻放大器/衰減器等系統(tǒng)中。2Q5500管腳功能Q5500管腳排列如圖1所示。各管腳功能如表1所列。表1Q5500管腳功能符號管腳輸入/輸出類型功能IN+1微分輸入高增益數(shù)字模式正極性微分輸入IN-2微分輸入高增益數(shù)字模式負極性微分輸入FMIN4,5單端交流輸入低增益模擬模式單端輸入VCONTROL16直流輸入模擬增益控制輸入端。VCONTROL=0.1V為低增益端，VCONTROL=3.0V為高增益端SELECT7CMOS輸入模數(shù)模式選擇輸入端。VSELECT≥+3.4V為數(shù)字模式，VSELECT≤+0.5

6、V為模擬模式OUT+10微分輸出模擬正極性微分輸出端OUT-9微分輸出模擬負極性微分輸出端N/C8　無連接管腳Vcc13,14,15電源提供工作電源GND3,6,11,12地地連接ACGND5交流地模擬信號地連接3內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理Q5500的內(nèi)部原理框圖如圖2所示。其內(nèi)部主要包括放大器、輸入模式選擇、增益控制、偏移調(diào)整和溫度補償?shù)入娐?。Q5500可工作在CDMA/FM兩種模式下，由控制管腳7的電壓高低來選擇控制工作模式。電路工作時，在管腳7的電壓控制下，芯片將選擇從管腳1、2輸入CDMA信號還是從管腳4、5輸入FM信號進行放大或衰減，同時信號增益受到管腳16的電壓控制。加在管腳16上的電壓

7、還可用來控制芯片內(nèi)部放大器的放大倍數(shù)，從而控制輸出信號的大小?？刂齐妷阂话闶怯奢敵鲂盘柦?jīng)主中放和解調(diào)電路檢波出的電壓來控制的，500)this.style.ouseg(this)">它是輸入信號電壓大小的反映。檢波出的電壓不能直接加到管腳16，而要通過一個控制電壓形成電路，此電路可根據(jù)檢波出的電壓大小來判斷和改變控制電壓以保證后級能夠正常的工作；當(dāng)檢波電壓較小時，控制電壓變大，反之亦然。對于不同的應(yīng)用，其控制電壓的選娶將有所不同。Q5500應(yīng)用于接收自動增益控制的框圖如圖3所示。Q5500的特性使它能很好地實現(xiàn)不同的設(shè)計目的。4典型應(yīng)用在移動通信基站的應(yīng)用中，Q5500可用在基站模擬前端的接

8、收機中，VGA的控制電壓由基站發(fā)出的電壓來控制，以保證整個系統(tǒng)的正常工作。圖4為Q5500芯片的實際應(yīng)用電路，該電路作為系統(tǒng)AGC電路的核心，必須支持理想中頻在足夠帶寬范圍中頻所需的增益。電路中的VGA既是電壓控制的放大器，同時也是電壓控制的衰減器。該電壓控制放大器的環(huán)路噪聲系數(shù)很小。而且，它的增益是根據(jù)輸入信號的具體情況來決定的，并不是一開始就所有的增益加上，然后根據(jù)輸入信號再來衰減。使用電壓控制放大器可降