自動(dòng)電平控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及自動(dòng)電平控制電路。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中ALC電路反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而降低了脈沖功率放大器的效率。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：自動(dòng)電平控制電路，包括電調(diào)衰減器、快速比較器和峰值檢波器，其中，電調(diào)衰減器包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端，峰值檢波器通過(guò)快速比較器與第二信號(hào)輸入端相連，峰值檢波器包括第三信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型的有益效果是：利用峰值檢波器對(duì)末級(jí)功放輸出的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，獲得檢波電壓，再利用快速比較器將檢波電壓與參考電壓進(jìn)行比較，最后利用電調(diào)衰減器對(duì)來(lái)自前級(jí)功放的輸入信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將調(diào)節(jié)后的信號(hào)輸出給末級(jí)功放，實(shí)現(xiàn)了縮短反應(yīng)時(shí)間的技術(shù)效果。
【專利說(shuō)明】自動(dòng)電平控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及功率控制領(lǐng)域，尤其是涉及自動(dòng)電平控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]在脈沖功率放大器中，前級(jí)功放和末級(jí)功放之間連接有自動(dòng)電平控制電路(Automatic Level Control, ALC),用于調(diào)節(jié)前級(jí)功放和末級(jí)功放之間的功率。目前，ALC電路包括均值檢波器、由運(yùn)放設(shè)計(jì)的電壓倍數(shù)放大器、由運(yùn)放設(shè)計(jì)的差分放大器及電調(diào)衰減器，如圖1所示，其工作原理為:用均值檢波器檢測(cè)末級(jí)功放耦合過(guò)來(lái)的信號(hào)，均值檢波器將輸出的檢波電壓通過(guò)電壓倍數(shù)放大器放大，然后通過(guò)差分放大器與參考電壓相比較，最后通過(guò)比較電壓來(lái)控制電調(diào)衰減器，從而，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平控制的功能。
[0003]現(xiàn)有的ALC電路由于采用均值檢波器，并且，檢波電壓通過(guò)運(yùn)放設(shè)計(jì)的電壓倍數(shù)放大器進(jìn)行放大，檢波電壓和參考電壓通過(guò)運(yùn)放設(shè)計(jì)的差分放大器進(jìn)行比較，而運(yùn)放是閉環(huán)器件，將其運(yùn)用在放大電路和比較電路中將大大影響反應(yīng)時(shí)間，使得ALC電路反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，大于10μ S，這也降低了脈沖功率放大器的效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中ALC電路反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而降低了脈沖功率放大器的效率。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供自動(dòng)電平控制電路，包括電調(diào)衰減器、快速比較器和峰值檢波器,其中，電調(diào)衰減器包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端，峰值檢波器通過(guò)快速比較器與第二信號(hào)輸入端相連，峰值檢波器包括第三信號(hào)輸入端。
[0006]進(jìn)一步的，電調(diào)衰減器具體為包括PIN 二極管的型衰減器。
[0007]進(jìn)一步的，π型衰減器包括電壓輸入端、第一電感、第一 PIN 二極管子電路、第二PIN 二極管子電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一調(diào)節(jié)電阻和第二調(diào)節(jié)電阻；
[0008]第二信號(hào)輸入端通過(guò)第一電感分別連接至第一 PIN 二極管子電路的第一端和第二 PIN 二極管子電路的第二端，電壓輸入端通過(guò)第三電阻分別連接至第一電阻的第一端和第二電阻的第一端，第一電阻的第二端與第一 PIN 二極管子電路的第二端相連，第二電阻的第二端與第二 PIN 二極管子電路的第一端相連，第一 PIN 二極管子電路的第三端通過(guò)第一調(diào)節(jié)電阻接地，第二 PIN 二極管子電路的第三端通過(guò)第二調(diào)節(jié)電阻接地，第一信號(hào)輸入端與第二 PIN 二極管子電路的第三端相連，信號(hào)輸出端與第一 PIN 二極管子電路的第三端相連。
[0009]進(jìn)一步的，第一 PIN 二極管子電路包括第一 PIN 二極管和第二 PIN 二極管，第一PIN 二極管的正極為第一 PIN 二極管子電路的第一端，第二 PIN 二極管的正極為第一 PIN 二極管子電路的第二端，第一 PIN 二極管的負(fù)極與第二 PIN 二極管的負(fù)極相連后的節(jié)點(diǎn)為第一PIN 二極管子電路的第三端。
[0010]進(jìn)一步的，第二 PIN 二極管子電路包括第三PIN 二極管和第四PIN 二極管，第三PIN 二極管的正極為第二 PIN 二極管子電路的第一端，第四PIN 二極管的正極為第二 PIN 二極管子電路的第二端，第三PIN 二極管的負(fù)極與第四PIN 二極管的負(fù)極相連后的節(jié)點(diǎn)為第二PIN 二極管子電路的第三端。
[0011 ] 進(jìn)一步的，第一 PIN 二極管子電路與第二 PIN 二極管子電路相同。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:利用峰值檢波器對(duì)末級(jí)功放輸出的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，獲得檢波電壓，再利用快速比較器將檢波電壓與參考電壓進(jìn)行比較，最后利用電調(diào)衰減器對(duì)來(lái)自前級(jí)功放的輸入信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將調(diào)節(jié)后的信號(hào)輸出給末級(jí)功放，解決了現(xiàn)有技術(shù)采用閉環(huán)器件而存在的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了縮短反應(yīng)時(shí)間的技術(shù)效果，進(jìn)而，提高了脈沖功率放大器的效率和通信效果；
[0013]利用包括PIN 二極管的π型衰減器作為電調(diào)衰減器，進(jìn)一步縮短了反應(yīng)時(shí)間；
[0014]又，通過(guò)對(duì)π型衰減器的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，具體包括電壓輸入端、第一電感、第一PIN 二極管子電路、第二 PIN 二極管子電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一調(diào)節(jié)電阻和第二調(diào)節(jié)電阻，第二信號(hào)輸入端通過(guò)第一電感分別連接至第一 PIN 二極管子電路和第二PIN 二極管子電路，電壓輸入端通過(guò)第三電阻分別連接至第一電阻和第二電阻，第一電阻與第一 PIN 二極管子電路相連，第二電阻與第二 PIN 二極管子電路相連，第一 PIN 二極管子電路通過(guò)第一調(diào)節(jié)電阻接地，第二 PIN 二極管子電路通過(guò)第二調(diào)節(jié)電阻接地，第一信號(hào)輸入端與第二PIN二極管子電路相連，信號(hào)輸出端與第一 PIN二極管子電路相連，解決了脈沖波上升沿的尖峰幅值過(guò)高的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了降低尖峰幅值的技術(shù)效果，提高了通信效果，進(jìn)一步也提高了脈沖功率放大器的穩(wěn)定性和安全性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是現(xiàn)有的自動(dòng)電平控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的自動(dòng)電平控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型的型衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型的第一 PIN 二極管子電路和第二 PIN 二極管子電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0020]本申請(qǐng)的自動(dòng)電平控制電路，包括電調(diào)衰減器、快速比較器和峰值檢波器，其中，電調(diào)衰減器包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端，峰值檢波器通過(guò)快速比較器與第二信號(hào)輸入端相連，峰值檢波器包括第三信號(hào)輸入端。
[0021]利用峰值檢波器對(duì)末級(jí)功放輸出的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，獲得檢波電壓，再利用快速比較器將檢波電壓與參考電壓進(jìn)行比較，最后利用電調(diào)衰減器對(duì)來(lái)自前級(jí)功放的輸入信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將調(diào)節(jié)后的信號(hào)輸出給末級(jí)功放，解決了現(xiàn)有技術(shù)采用閉環(huán)器件而存在的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了縮短反應(yīng)時(shí)間的技術(shù)效果，進(jìn)而，提高了脈沖功率放大器的效率和通信效果。
[0022]如圖2所示，本申請(qǐng)的自動(dòng)電平控制電路I應(yīng)用于脈沖功率放大器中，在脈沖功率放大器中包括前級(jí)功放和末級(jí)功放，所述自動(dòng)電平控制電路I包括電調(diào)衰減器、快速比較器和峰值檢波器。其中，電調(diào)衰減器包括第一信號(hào)輸入端A、第二信號(hào)輸入端B和信號(hào)輸出端C。第一信號(hào)輸入端A與前級(jí)功放相連，用于接收前級(jí)功放提供的輸入信號(hào)。峰值檢波器通過(guò)快速比較器與第二信號(hào)輸入端B相連，第二信號(hào)輸入端B用于接收來(lái)自快速比較器的控制信號(hào)。信號(hào)輸出端C與末級(jí)功放相連，用于將經(jīng)電調(diào)衰減器調(diào)節(jié)后的輸出信號(hào)提供給末級(jí)功放。
[0023]峰值檢波器包括第三信號(hào)輸入端，第三信號(hào)輸入端用于與末級(jí)功放相連，通過(guò)耦合器從末級(jí)功放耦合過(guò)來(lái)的信號(hào)提供給峰值檢波器，峰值檢波器對(duì)末級(jí)功放的耦合信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出一檢波電壓。
[0024]快速比較器接收峰值檢波器輸出的檢波電壓，并將檢波電壓與快速比較器中的參考電壓進(jìn)行比較，獲得一比較結(jié)果。快速比較器根據(jù)該比較結(jié)果，能夠生成一控制信號(hào)，并將控制信號(hào)通過(guò)第二信號(hào)輸出端B傳輸給電調(diào)衰減器。電調(diào)衰減器根據(jù)接收到的控制信號(hào)對(duì)從第一信號(hào)輸出端A接收到的輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將調(diào)節(jié)后的信號(hào)通過(guò)信號(hào)輸出端C進(jìn)行輸出。其中，電調(diào)衰減器用于對(duì)信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0025]優(yōu)選的，選擇反應(yīng)時(shí)間為10納秒以下的峰值檢波器和快速比較器。利用峰值檢波器進(jìn)行檢波，以及利用快速比較器將檢波電壓與參考電壓進(jìn)行比較，克服了現(xiàn)有技術(shù)采用閉環(huán)器件而帶來(lái)的反應(yīng)時(shí)間慢的技術(shù)問(wèn)題，縮短了 ALC電路的反應(yīng)時(shí)間，利用本申請(qǐng)的方案，能夠?qū)⒎磻?yīng)時(shí)間縮小到I微秒以下。進(jìn)而，由于縮短了反應(yīng)時(shí)間，也提高了脈沖功率放大器的效率和通信效果。
[0026]具體的，由于電壓與功率的大小成正比，檢波電壓對(duì)應(yīng)著脈沖功率放大器的實(shí)際的輸出功率，而參考電壓對(duì)應(yīng)著預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)功率，當(dāng)快速比較器得到的比較結(jié)果表明檢波電壓大于參考電壓時(shí)，則意味著輸出功率大于基準(zhǔn)功率，從而，快速比較器生成用于控制電調(diào)衰減器增大衰減量的第一控制信號(hào)，電調(diào)衰減器在第一控制信號(hào)的控制下，增大輸入信號(hào)功率的衰減量，使得輸出信號(hào)的功率大幅度減小，從而降低脈沖功率放大器的功率。當(dāng)快速比較器得到的比較結(jié)果表明檢波電壓小于參考電壓時(shí)，則意味著輸出功率小于基準(zhǔn)功率，從而，快速比較器生成用于控制電調(diào)衰減器減小衰減量的第二控制信號(hào)，電調(diào)衰減器在第二控制信號(hào)的控制下，減小輸入信號(hào)功率的衰減量，使得輸出信號(hào)的功率小幅度減小，從而提升脈沖功率放大器的功率。
[0027]進(jìn)一步的，在本申請(qǐng)中，電調(diào)衰減器具體為包括PIN 二極管的型衰減器。利用PIN二極管，能夠進(jìn)一步降低ALC電路的反應(yīng)時(shí)間。優(yōu)選的，選擇反應(yīng)時(shí)間為10納秒以下的
PIN 二極管。
[0028]另外，利用現(xiàn)有的包括PIN 二極管的π型衰減器作為電調(diào)衰減器，當(dāng)電路起控后，脈沖波上升沿的尖峰幅值過(guò)高，會(huì)有嚴(yán)重的尖刺，而且，脈沖波上還會(huì)出現(xiàn)波浪式紋波，不僅嚴(yán)重的影響了通信效果，而且不利于功放的過(guò)沖保護(hù)。
[0029]為減小脈沖波上升沿的尖峰幅值以及紋波，本申請(qǐng)的型衰減器包括+5V的電壓輸入端、第一電感L1、第一 PIN 二極管子電路Ul、第二 PIN 二極管子電路U2、第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第一調(diào)節(jié)電阻R4和第二調(diào)節(jié)電阻R5。
[0030]如圖3所示，第二信號(hào)輸入端B通過(guò)第一電感LI分別連接至第一 PIN 二極管子電路Ul的第一端I和第二 PIN 二極管子電路U2的第二端2，+5V電壓輸入端通過(guò)第三電阻R3分別連接至第一電阻Rl的第一端和第二電阻R2的第一端，第一電阻Rl的第二端與第一PIN 二極管子電路Ul的第二端2相連，第二電阻R2的第二端與第二 PIN 二極管子電路Ul的第一端I相連，第一 PIN 二極管子電路Ul的第三端3通過(guò)第一調(diào)節(jié)電阻R4接地，第二PIN 二極管子電路U2的第三端3通過(guò)第二調(diào)節(jié)電阻R5接地，第一信號(hào)輸入端A與第二PIN 二極管子電路U2的第三端3相連，信號(hào)輸出端C與第一 PIN 二極管子電路Ul的第三端3相連。具體的，第一 PIN 二極管子電路Ul與第一調(diào)節(jié)電阻R4之間的節(jié)點(diǎn)與信號(hào)輸出端C相連，第二 PIN 二極管子電路U2與第二調(diào)節(jié)電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)與第一信號(hào)輸入端A相連。其中，通過(guò)調(diào)節(jié)電路中的第一調(diào)節(jié)電阻R4和第二調(diào)節(jié)電阻R5，來(lái)調(diào)節(jié)流過(guò)PIN 二極管中的電流，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)η型衰減器的衰減量。
[0031]進(jìn)一步的，如圖4所示，在本申請(qǐng)中，第一 PIN二極管子電路Ul包括第一 PIN二極管Dl和第二 PIN 二極管D2，第一 PIN 二極管Dl的正極為第一 PIN 二極管子電路Ul的第一端I，第二 PIN 二極管D2的正極為第一 PIN 二極管子電路Ul的第二端2，第一 PIN 二極管Dl的負(fù)極與第二 PIN 二極管D2的負(fù)極相連后的節(jié)點(diǎn)為第一 PIN 二極管子電路Ul的第三端3。
[0032]進(jìn)一步的，在本申請(qǐng)中，第二 PIN 二極管子電路U2包括第三PIN 二極管D3和第四PIN 二極管D4，第三PIN 二極管D3的正極為第二 PIN 二極管子電路U2的第一端I，第四PIN二極管D4的正極為第二 PIN 二極管子電路U2的第二端2，第三PIN 二極管D3的負(fù)極與第四PIN 二極管D4的負(fù)極相連后的節(jié)點(diǎn)為第二 PIN 二極管子電路U2的第三端3。
[0033]進(jìn)一步的，在本申請(qǐng)中，第一 PIN 二極管子電路Ul與第二 PIN 二極管子電路U2相同。第一 PIN 二極管Dl與第三PIN 二極管D3相同，第二 PIN 二極管D2與第四PIN 二極管D4相同。
[0034]利用如圖4所示的電路結(jié)構(gòu)作為π型衰減器，能夠降低尖峰的幅值，提高了通信效果，也提高了脈沖功率放大器的穩(wěn)定性和安全性。
【權(quán)利要求】
1.自動(dòng)電平控制電路，其特征在于，包括電調(diào)衰減器、快速比較器和峰值檢波器，其中，電調(diào)衰減器包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端，峰值檢波器通過(guò)快速比較器與第二信號(hào)輸入端相連，峰值檢波器包括第三信號(hào)輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)電平控制電路，其特征在于，電調(diào)衰減器具體為包括PIN二極管的η型衰減器。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)電平控制電路，其特征在于，π型衰減器包括電壓輸入端、第一電感、第一 PIN二極管子電路、第二 PIN 二極管子電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一調(diào)節(jié)電阻和第二調(diào)節(jié)電阻； 第二信號(hào)輸入端通過(guò)第一電感分別連接至第一 PIN 二極管子電路的第一端和第二 PIN二極管子電路的第二端，電壓輸入端通過(guò)第三電阻分別連接至第一電阻的第一端和第二電阻的第一端，第一電阻的第二端與第一 PIN 二極管子電路的第二端相連，第二電阻的第二端與第二 PIN 二極管子電路的第一端相連，第一 PIN 二極管子電路的第三端通過(guò)第一調(diào)節(jié)電阻接地，第二 PIN 二極管子電路的第三端通過(guò)第二調(diào)節(jié)電阻接地，第一信號(hào)輸入端與第二 PIN 二極管子電路的第三端相連，信號(hào)輸出端與第一 PIN 二極管子電路的第三端相連。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)電平控制電路，其特征在于，第一PIN二極管子電路包括第一PIN 二極管和第二 PIN 二極管，第一 PIN 二極管的正極為第一 PIN 二極管子電路的第一端，第二 PIN 二極管的正極為第一 PIN 二極管子電路的第二端，第一 PIN 二極管的負(fù)極與第二PIN 二極管的負(fù)極相連后的節(jié)點(diǎn)為第一 PIN 二極管子電路的第三端。
5.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)電平控制電路，其特征在于，第二PIN二極管子電路包括第三PIN 二極管和第四PIN 二極管，第三PIN 二極管的正極為第二 PIN 二極管子電路的第一端，第四PIN 二極管的正極為第二 PIN 二極管子電路的第二端，第三PIN 二極管的負(fù)極與第四PIN 二極管的負(fù)極相連后的節(jié)點(diǎn)為第二 PIN 二極管子電路的第三端。
6.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)電平控制電路，其特征在于，第一PIN二極管子電路與第二PIN 二極管子電路相同。
【文檔編號(hào)】H03F3/20GK203933537SQ201420268216
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】雷彬藝, 臧嘉 申請(qǐng)人:成都嘉晨科技有限公司