CN202798592U - 一种自动电平控制装置 - Google Patents

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潘积文
李光灿
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Abstract

本实用新型公开了一种自动电平控制装置，它包括运算放大器，数字信号处理器与数模转换器电连接，数模转换器与对数检波放大器电连接，对数检波放大器与运算放大器电连接，运算放大器与分压器电连接，分压器与可变增益放大器电连接，可变增益放大器与微带定向耦合器电连接，微带定向耦合器与对数检波放大器电连接；解决了常规ALC电路为了提高工作频率范围，需要增加衰减器、模块化的检波器和复杂的处理电路等造成的硬件成本高且结构复杂等问题。

Description

一种自动电平控制装置
技术领域
本实用新型涉及自动电平控制（ALC）技术领域，尤其涉及一种自动电平控制装置。
背景技术
自动电平控制(ALC)是一种应用极为广泛的闭环控制系统，在航空航天、雷达、通讯领域，研究人员对ALC开展了广泛的研究，并提出了各种各样的实现方式，ALC电路是用于控制电路的输出功率电平的，其主要工作原理是先把从电路输出端耦合过来的射频信号检波成直流分量，然后送入二级运算放大器进行反相放大，放大后的直流电压在送回输入端作为电调衰减器电路的可变偏压，从而控制输出信号电平的幅度，为了提高ALC电路工作频率范围，需要增加衰减器、模块化的检波器和复杂的处理电路，从而增加了ALC电路的硬件成本，而且造成结构复杂等问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题：提供一种自动电平控制装置，以解决常规ALC电路为了提高工作频率范围，需要增加衰减器、模块化的检波器和复杂的处理电路等造成的硬件成本高且结构复杂等问题。
本实用新型技术方案：
一种自动电平控制装置，它包括运算放大器，数字信号处理器与数模转换器电连接，数模转换器与对数检波放大器电连接，对数检波放大器与运算放大器电连接，运算放大器与分压器电连接，分压器与可变增益放大器电连接，可变增益放大器与微带定向耦合器电连接，微带定向耦合器与对数检波放大器电连接。
本实用新型的有益效果：
与现有技术相比，本实用新型采用集成电路芯片AD8319对数检波放大器，避免了为实现信号检波而常用模块化检波器的方案，因为模块化检波器的价格是集成芯片的几十甚至上百倍，降低电路实现的成本；本实用新型实现过程中，用可变增益放大器代替放大器和可调衰减器以及用对数检波放大器代替检波器和比较器，减少了器件的数量，简化了ALC电路的结构复杂性，易于工程实践；本实用新型ALC电路精度高，频带范围宽，同时可满足不同频段的需求，扩大了其应用领域；解决了常规ALC电路为了提高工作频率范围，需要增加衰减器、模块化的检波器和复杂的处理电路等造成的硬件成本高且结构复杂等问题。
附图说明：
图1 为本实用新型器件连接示意图。
具体实施方式：
一种自动电平控制装置，其数字信号处理器与数模转换器通过导线连接；数模转换器与对数检波放大器通过导线连接，数模转换器的模拟量输出用来控制对数检波放大器控制输入端的参考电平，从而实现ALC电路的动态范围可调。通过数字信号处理器调节数模转换器的模拟输出来控制对数检波放大器控制输入端的参考电平，从而实现ALC电路的动态范围可调；
对数检波放大器与运算放大器通过导线连接，运算放大器与分压器通过导线连接，分压输出端与可变增益放大器控制输入端通过导线连接，运算放大器实现对数检波放大器输出信号的反向功能，以满足可变增益放大器要求的负电压控制功能，分压器把运算放大器反向的电压进行分压，避免过电压损坏可变增益放大器。
可变增益放大器的输出端与微带定向耦合器的输入端通过微带线连接，微带定向耦合器输出耦合端与对数检波放大器的射频信号输入端通过微带线连接，微带定向耦合器把按比例耦合出部分功率输出到对数检波放大器的射频信号输入端，组成负反馈环路以实现对增益动态控制。
本实用新型工作原理：射频信号输入到可变增益放大器，经放放大，为保证稳幅功率值，要求最大功率要大于稳幅功率电平值，并有一定的余量，微带定向耦合器按比例耦合出部分功率，经对数检波放大器后产生一个检波电压，与预置电压求和。当检波电压大于预置电压时，即射频功率电平大于预置功率电平，经求和电路后，负反馈电压变小，可变增益放大器增益变小，射频功率电平变小，直至求和电路平衡，射频功率稳定。当检波电压小于预置电压时，即射频功率电平小于预置功率，经求和电路后，反馈电压变大，可变增益放大器的增益变大，射频功率电平变大，直至求和电路平衡，射频功率稳定。利用求和积分电路平衡性，组成负反馈ALC环路，可使输出射频信号保持恒定。为保证整机输出功率稳定不变，ALC取样电路应设置在整机输出端。
对数检波放大器选用ADI公司的AD8319，它能够将射频输入信号精确地转换为相应的dB标度输出。它在级联放大器链上采用渐进压缩技术，每一级均配备有检波单元。该器件具有低功耗、小封装尺寸、快速输出响应和价格低廉的特点。在频率范围1MHz～10GHz内，典型输入动态范围为40dB，误差小于±1dB。
本实施例中，利用频谱分析仪进行测试，X波段不平坦的射频信号经过ALC电路后其平坦度得到大大提高，满足小于±1dB的要求。
本实用新型，利用对数检波放大器AD8319，简化了ALC电路的复杂性，同时可满足不同频段的需求，扩大了其应用领域，解决现有ALC电路，为了提高工作频率范围，需要增加衰减器、模块化的检波器和复杂的处理电路，从而增加硬件成本，造成结构复杂等问题。

Claims (1)

1.一种自动电平控制装置，它包括运算放大器，其特征在于：数字信号处理器与数模转换器电连接，数模转换器与对数检波放大器电连接，对数检波放大器与运算放大器电连接，运算放大器与分压器电连接，分压器与可变增益放大器电连接，可变增益放大器与微带定向耦合器电连接，微带定向耦合器与对数检波放大器电连接。
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