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使用對數(shù)放大器提高寬動態(tài)范圍射頻和光鏈路的靈敏度和性能

1774288 2022-11-25 | pdf | 423.53KB | 次下載 | 免費

資料介紹

RF 和一些光學數(shù)據(jù)鏈路中接收到的信號可能跨越 100 dB 或更大的寬動態(tài)范圍。由于不斷變化的信道條件、天線位置和其他因素，它們的信號強度通常會連續(xù)且不受控制地變化。接收通道設計人員面臨的挑戰(zhàn)是縮放這種范圍廣泛的信號，以便最大限度地提高前端對低電平信號的靈敏度，同時又不會使系統(tǒng)在更高幅度的信號上過載。縮放的結(jié)果是改進的信噪比、增強的信道靈敏度和更好的SNR性能。RF 和一些光學數(shù)據(jù)鏈路中接收到的信號可能跨越 100 dB 或更大的寬動態(tài)范圍。由于不斷變化的信道條件、天線位置和其他因素，它們的信號強度通常會連續(xù)且不受控制地變化。接收通道設計人員面臨的挑戰(zhàn)是縮放這種范圍廣泛的信號，以便最大限度地提高前端對低電平信號的靈敏度，同時又不會使系統(tǒng)在更高幅度的信號上過載。縮放的結(jié)果是改進的信噪比、增強的信道靈敏度和更好的SNR性能。傳統(tǒng)的線性放大器，無論其其他功能如何，都無法處理如此廣泛的信號。所需要的是一個放大器，它可以實時連續(xù)測量輸入的寬范圍信號電平，以便系統(tǒng)可以使用該強度指示來控制通道的增益參數(shù)。傳統(tǒng)的線性放大器，無論其其他功能如何，都無法處理如此廣泛的信號。所需要的是一個放大器，它可以實時連續(xù)測量輸入的寬范圍信號電平，以便系統(tǒng)可以使用該強度指示來控制通道的增益參數(shù)。該解決方案以專用的全模擬對數(shù)放大器（log amp）的形式出現(xiàn)。該設備產(chǎn)生的輸出電壓與輸入信號振幅的對數(shù) (log) 成正比。對數(shù)放大器可以處理動態(tài)范圍為 50 至 100 dB 或更高、頻率可達數(shù)百兆赫 (MHz) 甚至千兆赫 (GHz) 的信號。該解決方案以專用的全模擬對數(shù)放大器（log amp）的形式出現(xiàn)。該設備產(chǎn)生的輸出電壓與輸入信號振幅的對數(shù) (log) 成正比。對數(shù)放大器可以處理動態(tài)范圍為 50 至 100 dB 或更高、頻率可達數(shù)百兆赫 (MHz) 甚至千兆赫 (GHz) 的信號。由于輸出是輸入值的對數(shù)，因此該輸出可以跨越幾十年的輸入范圍振幅。回想一下，60 dB 對應于 1000:1 的電壓比或三個數(shù)量級，而 100 dB 對應于 100,000:1 的電壓比或五個數(shù)量級。由于輸出是輸入值的對數(shù)，因此該輸出可以跨越幾十年的輸入范圍振幅。回想一下，60 dB 對應于 1000:1 的電壓比或三個數(shù)量級，而 100 dB 對應于 100,000:1 的電壓比或五個數(shù)量級。本專題將介紹對數(shù)放大器的應用和特點，指出關(guān)鍵參數(shù)，建議如何選擇對數(shù)放大器，并提供對數(shù)放大器示例及其典型應用。本專題將介紹對數(shù)放大器的應用和特點，指出關(guān)鍵參數(shù)，建議如何選擇對數(shù)放大器，并提供對數(shù)放大器示例及其典型應用。應用包括接收、發(fā)送路徑應用包括接收、發(fā)送路徑對數(shù)放大器可用于解決多種多樣的射頻和光纖通道問題。讓我們討論三個：蜂窩基站、雷達和聲納以及功率放大器。對數(shù)放大器可用于解決多種多樣的射頻和光纖通道問題。讓我們討論三個：蜂窩基站、雷達和聲納以及功率放大器。1：由于運動和方向、干擾、屏蔽和手機用戶無法控制的其他因素，蜂窩基站接收器必須適應來自距離不同、范圍廣泛且不斷變化的手機的信號. 同樣，由于傳播條件和信號路徑環(huán)境的其他不可控問題，服務于普通地面服務和奇特航天器的遠程無線電接收器必須接受信號強度不斷變化的信號。1：由于運動和方向、干擾、屏蔽和手機用戶無法控制的其他因素，蜂窩基站接收器必須適應來自距離不同、范圍廣泛且不斷變化的手機的信號. 同樣，由于傳播條件和信號路徑環(huán)境的其他不可控問題，服務于普通地面服務和奇特航天器的遠程無線電接收器必須接受信號強度不斷變化的信號。為了動態(tài)調(diào)整接收器前端增益，對數(shù)放大器用于提供類似于“包絡檢測器”的接收信號強度指示器 (RSSI)（圖 1）。反過來，該指示信號對于保持信號鏈增益的最佳控制至關(guān)重要，盡管條件變化很大。這樣做允許后續(xù)的解調(diào)電路在嚴格限定的、定義明確的信號幅度上運行。這最大限度地提高了解調(diào)器在精度、線性度和誤碼率 (BER)（對于數(shù)字信號）方面的性能。為了動態(tài)調(diào)整接收器前端增益，對數(shù)放大器用于提供類似于“包絡檢測器”的接收信號強度指示器 (RSSI)（圖 1）。反過來，該指示信號對于保持信號鏈增益的最佳控制至關(guān)重要，盡管條件變化很大。這樣做允許后續(xù)的解調(diào)電路在嚴格限定的、定義明確的信號幅度上運行。這最大限度地提高了解調(diào)器在精度、線性度和誤碼率 (BER)（對于數(shù)字信號）方面的性能。