[發明專利]一種帶溫補功能的大動態范圍ALC保護電路

有效

• 申請號: 201711167707.1
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107863940B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 蘇璞;朱光耀;王程;趙瑩;殷康
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F3/189;H03F3/20;H03G3/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

一種帶溫補功能的大動態范圍ALC保護電路，包括可變增益放大器、ALC檢波器和積分控制電路，該電路實現輸入射頻功率動態范圍大于100dB，產品在高低溫狀態下輸出功率增益波動小于0.5dB，完整提出了電路理論設計方法，進行了仿真及實測驗證，整個電路使用使用多芯片模塊(MCM)進行設計、生產。電路滿足小型化，輕量化，及批量化生產等要求，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種帶溫補功能的大動態范圍ALC保護電路，屬于微波電路技術領域。

背景技術

環路自動增益控制(ALC)電路作為有源微波電路廣泛應用于雷達/通信接收機、固態放大器、LCAMP等有源產品，該電路工作在射頻前端，可以使系統輸出的信號的強度不隨著輸入信號電平的大小而發生變化，從而維持系統輸出信號電平的穩定。

目前，大部分產品采用的ALC電路均未考慮高低溫環境對電路的影響，且很難有陡峭的過渡帶，影響系統的動態調節范圍以及響應時間。

發明內容

本發明的技術解決問題是：提出了一種帶溫補功能的大動態范圍ALC保護電路，解決了傳統ALC保護電路輸入信號控制范圍窄，輸出功率高低溫情況下波動大等問題。

本發明的技術解決方案是：

一種帶溫補功能的大動態范圍ALC保護電路，包括可變增益放大器、ALC檢波器和積分控制電路；其中，可變增益放大器包括第一級放大器、三級可控衰減器、第二級放大器和第三級放大器；

射頻輸入信號經過第一級放大器放大后，再經過三級可控衰減器進行信號衰減，然后再依次通過第二級放大器和第三級放大器放大，第三級放大器輸出的射頻信號即為ALC保護電路的輸出射頻信號，該輸出射頻信號同時還連入ALC檢波器，將所述輸出射頻信號進行檢波，輸出檢波信號Vdet給積分控制電路，積分控制電路對可變增益放大器增益進行控制以及對ALC保護電路進行溫度補償。

積分控制電路將所述檢波信號Vdet與外部輸入的參考電壓Vref進行比較，輸出控制電壓Vctrl控制三級可控衰減器的衰減量，從而實現對可變增益放大器的增益控制。

所述積分控制電路為二階積分電路。

所述積分控制電路包括：電阻R2、熱敏電阻RT1與分壓電阻R4、R5組成分壓網絡、電阻R3、C3組成低通濾波器、運算放大器OP1、以及電容C1、C2與電阻R1組成的反饋網絡；

檢波信號Vdet通過電阻R2進入運放OP1的輸入負端，參考電壓Vref經過熱敏電阻RT1與電阻R4、R5組成的分壓網絡，再經過R3、C3組成的低通濾波器，進入運放OP1的輸入正端，電容C1、C2與電阻R1組成的反饋網絡連接在運放OP1的輸出信號Vc和運放OP1的輸入負端之間。

熱敏電阻RT1與分壓電阻R4、R5組成分壓網絡具體連接關系為：電阻R5與熱敏電阻RT1并聯在一起，電阻R5的一端連接檢波信號Vdet，另一端通過電阻R4接地。

電容C1、C2與電阻R1組成的反饋網絡連接關系具體為：OP1的輸入負端通過電容C2連接OP1的輸出端，電容C1和電阻R1串聯在一起之后再與電容C2并聯。

R2＝R3，C2＝C3≥C1，R1×C1≤1。

所述積分控制電路的復頻域的傳遞函數A_(s)為：

其中s＝jω,ω代表頻率。

該ALC保護電路的輸入功率動態范圍大于100dB。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

(1)本發明提出的ALC保護電路同傳統電路相比具有小型化，輕量化等優勢，同時電路形式簡單，容易實現，且給出完整的電路理論分析方向。適用批量化生產需求。