(更新见附件)两级AD8367级联下搭建AGC的时候自激,请问引起自激的原因有哪些及如何解决?

    两级AD8367级联搭建AGC应用电路出现自激。

       电路的整体连接是这样(见下简单附图),第一级AD8367工作在VGA模式(也是负斜率工作模式)且输入信号经隔直电容后再经电阻宽带匹配网络也即是57.6174电阻网络输入AD8367,第二级AD8367工作在AGC模式(如datasheet的图34)且第二级的检波电压信号反馈到第一级AD8367GAIN引脚,两级AD8367之间增加匹配网络(也就是先并上一个57.6的电阻再串联一个174电阻),从而实现整个环路AGC功能。

        用四层PCB做的调试板,面积大小约为23mm*23mm,罗杰斯板材4350。调试结果整个电路增益大于60dB、动态范围大于65dB(-63dBm~+5dBm范围内,输出稳定在3.50dBm左右),但是关断信号源后发现调试板有自激现象(见下附图),且通过增加电源滤波电压、输出并联小电容来高频滤波或输入端串联10nH及以上的电感均无法消除自激。

         不知哪位有没得类似解决的经验,非常感谢!

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  • 您好,请问pi衰网络在这里的目的是什么?是为了实现上面说的10dB衰减,以期实现两级隔离么?

  •        首先,感谢您的回复。

            因为本电路设计的工作频带为10MHz-200MHz,所以匹配网络只能选择纯阻性的宽带网络。

           按照英文里的说明我的理解(不知道是不是表达的是这个意思?)是AD8367级联时要在级间按照输入输出阻抗均为200ohm来设计(之前在帖子里贴出的电路原理图是按照源阻抗50ohm、负载阻抗200ohm来设计的,测试结果板子出现自激),设计的纯阻性的衰减为10dB的宽带匹配网络如下附图所示。但测试结果基本没有任何改变,如下面附图所示,板子仍然自激严重。

            上面的英文回复谈到了电路设计技术上的注意事项和可能解决的办法来解决板子自激,是不是板子自激还有其它原因呢?比如上两级级联的PCB版图设计上有没有什么要特别注意的事项?如果有,请ADI的技术支持者们给予相关说明。不胜感激!!

         关于自己设计和测试的这个电路的问题分析,我写了一个较为详细的说明文档(见帖子附件),请ADI技术支持们抽空看一下,给解答一下,再次感谢你们的无私帮助!!


    attachment.doc
  • 对于您的问题,产品线工程师答复如下,供您参考。

     

    This is not the first time cascaded AD8367 have been used to extend the dynamic range.  There are a few things one must keep in mind while cascading the VGAs to extend the dynamic range:

     

    1) The input linearity of the cascade will be very low at high gain settings

     

    2) The sensitivity will be poor at low gain settings

     

    3) High max gain and high bandwidth devices like the AD8367 may be potentially unstable, and it may be necessary to apply some resistive padding between the stages to ensure a stable solution.

     

    Starting with the third point, it will likely be necessary to add ~10dB of padding between the two VGA's  (or all three VGAs if you need it, right now, I’ll just speak to two cascaded VGAs). The AD8367 needs to be sourced and loaded in a 200-Ohm impedance environment to ensure stability. However, the output of the AD8367 presents a 50-Ohm impedance. If you directly cascade the devices the 2nd stage VGA will be presented by the 50-Ohm impedance of the first stages output, and may cause the 2nd stage to oscillate. As a result a 200-Ohm to 200-Ohm resistive pad will likely be needed between the two stages. A 10dB pad should be enough to isolate the 50-Ohm source impedance of the first stage VGA from the input of the second stage. If the cascade is properly stabilized, you should be able to achieve ~90dB of gain adjustment range.

     

    You will probably have to either LC matching or baluns/transformer on the input of the first VGA and the output of the second VGA to get the 50 Ohms to 200 Ohm match.  This will help with the MDS and the Noise Figure of the system. 

    也建议您在级间增加pi衰网络。

  • 我猜产品线工程师的意思是,您需要按照源50欧负载200欧进行匹配,中间还需要加入10dB衰减实现隔离。

    但是只使用一个Pi衰的话这两个目的似乎是无法同时达成的?反正我扔到工具里算了一下有个电阻是负的-_-|||

    所以我改成了15dB的PI衰,希望楼主能抽空帮我试试看能不能行:

    从左到右分别是:R1=56.711897,  R2=272.152007,  R3=605.168159.实际阻值看您手头有哪些。

    话说中间极加Balun是不是也可以?又有差损又有阻抗变换。不过我不保证能否满足楼主的宽带应用,我猜有可能。

    静等高人解答。

  • 您好!

    设计pi衰网络的作用主要是增大两级间的隔离。

    自激最常见的产生原因是输入信号线与输出信号线布线过近引起的。除此之外,还有可能是以下原因。1, 主要自激原因可能来自电源及PCB布线。首先请您测试一下,如果将输入端接地,看输出端是否有输出自激信号。建议您检查一下您的直流供电电源,是否有足够的去耦处理,直流供电电源如果有交流分量的话,会引起放大器自激震荡。 2, 两级放大的话级间也可能产生自激源,建议在两级间增加滤波网络。 3, 还有就是您的AD8367的用途,如果用作VGA,您可以减少Vgain的控制电压,即减少放大倍数,先测试一下,看是否还会自激。如果用作AGC,那么您要将MODE管脚输入置低,形成负反馈电路,并且检查一下是否第一级AD8367处在深负反馈产生自激。