EO_487

ANALOG/MIXED SIGNAL OP-AMP 24 - ELETTRONICA OGGI 487 - GIUGNO-LUGLIO 2020 L o scopo del progetto descritto in quest’articolo è approfondire la conoscenza dell’amplificatore VGA, uno degli elementi più importanti per l’otti- mizzazione delle prestazioni di sistemi transceiver nel- le comunicazioni wireless. Le immagini e i riferimenti progettuali riportati in questo articolo sono tratti da da- tasheet e documentazione tecnica di Analog Devices . Si tratterà del progetto di un AGC utilizzato nei ricevi- tori dei moderni sistemi di comunicazione in cui, quale componente rappresentativo degli amplificatori VGA in questo articolo, viene impiegato il circuito integrato VGA AD8367 di Analog Devices. Gli amplificatori VGA sono utilizzati già da oltre mez- zo secolo in varie applicazioni negli apparati di co- municazione. Le applicazioni nei sistemi radar, nelle comunicazione wireless e anche nell’analisi e identifi- cazione vocale, sono coadiuvate dall’impiego dei VGA a larga banda e ad ampio range dinamico del livello di potenza del segnale applicato. L’implementazione di attenuatori a step a larga banda all’interno dei VGA consente la realizzazione di progetti di amplificatori a larga banda con controllo di guadagno mediante tec- niche analogiche di controllo dell’attenuazione a step o a regolazione continua di tensione. L’amplificatore VGA può essere considerato una sor- ta di amplificatore operazionale dotato di funzionali- tà evolute che gli consentono di regolare il guadagno proporzionale ad una tensione di controllo a fronte di più o meno ampie variazioni del livello di ingresso del segnale. Ciò rende il VGA elemento di rilievo nel- le applicazioni in cui si richiedono stringenti requisiti per elevate prestazioni e per elevati range dinamici. Il suo impiego spazia in applicazioni a banda stretta e a banda larga, sia a bassa frequenza sia ad altissima frequenza. Prestazioni di linearità per alti range dina- mici nella banda di frequenze richiesta dall’applicazio- ne specifica, minima energia impiegata, sono i princi- pali requisiti richiesti al VGA. In generale, anche se le specifiche di progetto possono variare in maniera si- gnificativa per le varie applicazioni relativamente alla larghezza di banda, al rumore, alla linearità e al consu- mo di energia, la specifica comune dei VGA che deve essere comunque il requisito essenziale e sempre ga- rantito, è la caratteristica di precisione della linearità in db, ovvero la precisione del guadagno controllato. In funzione della tipologia di controllo del guadagno, il VGA è suddiviso in due categorie: si definisce “VGA” quando il controllo di guadagno è di tipo continuo me- diante l’applicazione di una tensione analogica alla circuiteria di controllo; “PGA” quando il guadagno è programmabile digitalmente mediante l’applicazione a step di valori binari. In quest’articolo tratteremo l’am- plificatore VGA con controllo di guadagno continuo. L’architettura degli amplificatori VGA Vi sono varie architetture per la realizzazione di VGA. In molti progetti viene utilizzata l’architettura basata su moltiplicatori analogici seguiti da un amplificatore a guadagno fisso. Questo tipo di VGA adotta una funzio- ne di controllo di guadagno non lineare che richiede operazioni di calibrazione. Inoltre, le caratteristiche di precisione di linearità del guadagno, in special modo Progetto di un sistema di controllo automatico di guadagno per ricevitori di moderni sistemi di comunicazione Fulvio De Santis In quest’articolo viene descritto l’esempio di un progetto di un sistema di Controllo automatico di guadagno (AGC) al fine di evidenziare le caratteristiche e le funzionalità degli amplificatori a guadagno variabile (VGA)