研究PIN二极管的超级AGC电路

hotdll

latexles 发表于 2016-6-12 16:27
这些话，都证明你缺乏专业常识。

1 现实中PIN管特性，和你想象出来的完全不是一回事。

个人建议，论坛论坛，本来就是百家争鸣的地方。大家相互发表各自的观点，每个人水平不同，认知不同，没必要褒贬他人。

如果大家都和您一样的意见看法，那说明这论坛就没有存在的价值了。

另外，我见过的很多传统AGC和您一楼说的AGC完全不同，很多大规模集成IC内部都是体形AGC控制。

拓扑如下：


三级AGC电压放大均由PIN微波二极管整形缓冲，三级AGC放大均备有微调电容以消除信号振荡和调整线性增益。

另外：
双栅MOS也没有您说的那么不堪。各种高频头普遍采用的都是双栅MOS的自动增益控制，它和您一楼说的传统AGC的增益控制实现方式有本质不同的，其通过栅g2的电压改变场效应管正向传输特性曲线的斜率。性能远远优于bjt的反向AGC。

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pin二极管还有一个极好的用途：限幅

与普通二极管限幅不同，普通二极管限幅是“削顶”式限幅，即超过二极管死区电压的信号被切掉而限幅，没超过则不限幅。所以普通二极管限幅是严重的非线性限幅。
而pin二极管限幅是线性限幅，当微波信号功率超过一定值时，对于整个周期内的信号都具有同等的衰减值而限幅，因此是线性限幅。

latexles

大孔景元 发表于 2016-6-12 22:43
1，pin二极管的控制电压会和信号电压叠加，控制电压就不再是直流，而是包含了交流成分，在频率较低时这个交 ...

真是东拉西扯

1 控制电流和信号确实叠加在一起！又能怎么样？PIN管在这种情况下，就是线性阻抗的。 因为高频电场没有足够时间贯穿PN结回路。高频电场被中间的本征层中和。理论上就是电阻特性。 你反复扯“高频信号影响PN结”，从始至终是是你的臆想。   违反理论，违反数据，违反电路成果。 完完全全是你个人的胡扯。

  接着你自己百度，承认高频下PIN是线性电阻了吧？ 你能承认这一点就好。大家都是在截止频率以上才使用PIN管子。我举例的3814 PIN管，技术文档明确的说低达300KHz也有良好线性！   你不要再扯那些低频失效的问题，没有意义。 我了解的比你还详细，那是超范围使用，跟正常使用没什么关系。  任何零件都不该超范围使用。


2 你了解的混频器，是最低档的单三极管混频器。在高要求领域被淘汰的。你对现在主流混频器常识基本是无知。
  混频器可分为时域和线性两种，时域混频器只和时间有关，尽量消除任何非线性。 线性混频器也应对输入信号要保持高度线性，否则会直接污染正常信号。这是任何正常接收都避免的。输入信号应该只受本振改变增益，而且其调制也要高度严防三阶项的非线性。所以优先使用场效应管这样平方率器件。   所以优质的混频器，不管是以上的那种，中频输出应该严格和输入信号成比例，防止任何非线性。 你了解的80年代前普及半导体收音机的混频器，就是一种残缺货。现在哪个正经接收机使用了？

3 晶体管结电容的影响，这种最基本的常识还用你说？ 你还是跟上面一样，只会笼统否定一切。
  结电容种类你不了解吗？ 常见晶体管PDF的结电容变化曲线，你查阅过吗？电路上回避影响的手段你都知道吗？告诉你，这些我都知道。也大致计算过，发现很多改进措施都能把影响消除到忽略的程度。 你有什么依据证明这种影响难以消除？
  连83年《超动态宽频响》机都用简单的零件盒设计，基本消除了这个影响。 这设计基本最简单的功夫，根本没什么难度。   只不过80年代前国内收音机要求太低，大多数人注意到这个影响，所以没人解决。 但是时过境迁， 你就不用再拿这一套为难别人了。一点用没有。

4 峰值检波器：本质就是制造“惰性失真”“负峰切割失真”，使充电速度，远远快于放电速度。一个短暂的高峰值，就足以造成长时间的高输出。 只要合理设计RC值就能避免。具体怎么做，通讯教材上都有。 是最基本知识。




  我已经跟你说过了，你欠缺的是更深入的基础专业知识。 所以就别盲目排斥我说过的这些技术了。 于情于理说不过去。  我想为大家推广好的零件，也不想被人轻易就用荒谬的理由否定。  你死要面子是找错地方了。
  就算你不相信我，你去看看专业接收机， 现在的高级收音机电路怎么样。 有没有我提到的那些内容和零件。   如果现在这些高级装备，还不如80年代的6管收音机合理。  大学通讯工程专业的教材，都不如《收音机入门》更严谨。  那你就不应该在这里发牢骚，你应该办电子厂赚大钱去了，这世界人傻钱多呀。

latexles

大孔景元 发表于 2016-6-12 23:17
热衷探索是好是，但打好基础从实践做起才是正确的，二次AGC真的会削波吗，建议你亲自做一下实验，输入调幅信 ...

输入信号超过0.3mV-3mV的范围，收音机失真率就达到百分之10，这种所谓经典的技术也是低标准的技术，是当年穷的没办法，才采用的廉价技术。 现在哪个专业领域还用？

   二极管的削波，我当年也实验过，我给139A增加了二极管阻尼AGC。 结果AGC范围大增，比139A的原来反向AGC强很多。但二极管还是带来一些失真，难以消除，这虽然能满足“经典AGC”的要求了，但还不能满足我的更高要求。 这个改装方法我告诉过论坛里的“侪”。他也亲自改装，所以他能证实。
  就在上个月，我还用仿真软件对比了几种AGC。  在理论，计算，实际成果经验都能证实， 传统元件使用都已经成熟，缺乏拓展空间，远不如PIN管的效果，这是明摆着的事实。  

latexles

hotdll 发表于 2016-6-12 23:33
个人建议，论坛论坛，本来就是百家争鸣的地方。大家相互发表各自的观点，每个人水平不同，认知不同，没必 ...

  有些时候不是讨论观点的对错，而是一些人死要面子，或者出于其他什么特殊原因，就是不断的刷贴，诡辩到底。破坏了良好讨论氛围。 这种例子，在这个论坛里也屡见不鲜吧？ 尽管这样的讨论如果最终坚持下去，大致也能变得清晰。但是太消耗大家经历， 对大家都没多少好处。
    而且还有不少时候，因为正确的一方更自信，或者是专业繁忙，就首先停止了解释。  正好剩下那些一知半解的人，闲着没事的人刷贴坚持到最后，最终误导了不少旁观的初学者。

   这些情况就不是智商问题，而是情商问题， 情绪的问题才是关键。能解决好情绪，才能不拖泥带水的讨论好话题。

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言归正传说你的电路吧， 我前面的话题一直没包括集成电路里差分增益控制。
因为现成的IC捆绑，普通人DIY没多少创新余地，不值得多讨论。 而且最主要的是，这种集成电路AGC性能还不如正向AGC， 只是比晶体管反向AGC好一点，同样也受到晶体管输入26mV的动态限制， 不适合前端大动态范围使用。
  以前论坛里有名的网友阿里巴巴悬赏，寻找现代接收机使用“晶体管模拟乘法器”做前级的接收机，结果找不到。 这种东西主要用于小信号场合。 NE602，MC1350等这些经典IC，大多是推荐要小于-25dBm的信号。这和PIN管能承受的30dBm相比，电压上相差几乎500倍。 所以高级接收机大多用PIN。却从不用IC做前级AGC。

场效应管的问题，我用电脑仿真过。使用2SK192A之类的管子，在10mA的巨大工作电流下，输入20mV，记得失真率就达到了百分之2。  双栅管的控制属于反向AGC，大信号的时候电流变得更小，失真率更高，所以对信号承受能力还要大打折扣。 当然这也比三极管反向AGC要强上一大截。 毕竟三极管反向AGC是最次的。

   PIN管不是不合适电视系统，而是广泛用于信号更强，要求更严的电视宽带放大器。 家用电视机高频头都是本地中信号弱信号设计，频段上的干扰也不多，没有收音机那样巨大的信号强度变化。而且是注重成本的普及品， 里面的变容二极管还不是背靠背。如今高级一点的收音机，都要用到背靠背的变容管，或者是超高中频的二次变频设计等等，比电视高频头更精细。  好的收音机应该超过电视机高频头的水准，没道理受这种局限。

kunlun

进来学习。长长见识

longshort

楼主是个不错的雄辩家，这部分反映了楼主的思路非常开阔。

一直对PIN二极管有种期望，希冀能够获得优异的AGC性能，但以前对价格的畏缩和业余时间的稀缺，没有机会和精力去做这类实验，期待楼主能够完成PIN管的实验，并给出必要的数据，预祝成功！

hotdll

latexles 发表于 2016-6-13 01:48
有些时候不是讨论观点的对错，而是一些人死要面子，或者出于其他什么特殊原因，就是不断的刷贴，诡 ...

别的没啥可说的，大体上大家都认同，不过对于26mVpp这个敏感值，我的看法略有不同。

BJT是电流器件，BE结的线性区只有一二十mVpp,但是放大电路的输入并不受这个限制，只要保证输入控制输出电流的区间是线性即可。例如用串联类型的反馈等电路即可。

MOS管子是电压器件，栅极是绝缘层，不知道您说MOS管子也会受限于几十mV信号限制是和解？还请楼主赐教。

另外，AGC要么是正向要么是反向，彩电上集成电路的AGC大部分是正向AGC。正向AGC还是反向AGC主要还是取决于设计的需求。我上传的那个电路，您可能没注意。他是阶梯AGC，并且带有PIN二极管ALC控制。

实现输出电平基本不变的方法有AGC和ALC，感觉楼主说的PIN 二极管超级AGC 有点像ALC电路。

我水平有限，高频电路现在接触很少，说的不对或者不到的地方，还请楼主海涵和赐教。

latexles

hotdll 发表于 2016-6-13 11:01
别的没啥可说的，大体上大家都认同，不过对于26mVpp这个敏感值，我的看法略有不同。

BJT是电流器件，B ...

要想实现BJT的限流驱动，信号源的内阻就要远远高于晶体管的输入电阻。这在运放内部级联上常见。
而高频电路重视阻抗匹配，无源器件的信号源内阻和BJT输入阻抗必须很接近。否则会严重恶化信噪比等参数，所以没人用这种设计。

场管的失真数据，是我仿真出来的。你看一下场效应管的曲线，偶次谐波含量很高，这不难理解。  
虽说二次谐波危害一般较小，但是在中放前级较宽带的场合，也会带来多个交调频点，引进干扰和失真。所以还是应该注意避免。

彩电AGC要求控制范围是60dB，如今看起来貌似不大，相当于现在中档收音机。  但是彩电对中频的失真率要求很严，记得失真率要求低于百分之1.5？ 记不太清了。 倘若像老收音机一样，轻易超过百分之10的失真率，那么多音视频信号混在一起没办法解调了。 所以失真率很高的反向AGC，在电视里自然不受待见。
  电视机里的正向AGC专用管普及的时候，PIN管在国内几乎还是空白，价格贵，管子指标不高。所以很少使用。 另外国产电视机技术也算比较落后的。  当年看了索尼的电视机，真是深受震撼的！感觉就像看现在的电脑显示器一样。回头再看国产越来越便宜的电视机，画面简直不堪入目。 中国电视机一直是低标准普及线路，作为对电子产品感兴趣的爱好者，不应把眼光局限在国产电视这样的框架下。

  你说的的阶梯式AGC，应该是一级一级固定的衰减开关吧？如果是用于收音机，就必须做出N多细致阶梯，才能避免听感冲击。收音机的信号变化很剧烈，谁愿意听一连串电子开关转换造成的卡卡卡的噪音呢？要想做的足够细腻， 对于分立元件做出来规模吓人，不切实际。   这种控制方式的IC是有的，不过阶梯也不够细腻，难以做成高音质。 而且芯片普遍在30-50元左右一个。成本太高。用于收音机还是有难度。


  谢谢大家的支持！和指教！这里就不一一言谢了。 在下的水平也不高，只不过恰巧对这方面有所了解，站在了正确的立场上，所以能收集到比较多的资料来阐述观点。
  现在是个创新的年代，很多技术都在变化演进。如果有新技术比过去老的强，还很容易普及，那就是广大爱好者的福音。
  我主要是为了这个技术的普及，尽一份力，对于技术的优劣之分，难免褒贬一番。因为再下的修养有限，不太懂得高明委婉的方式，如有得罪请包涵。

大孔景元

1 控制电.............   违反理论，违反数据，违反电路成果。 完完全全是你个人的胡扯。

  “接着你自己百度，承认高频下PIN是线性电阻了吧？ 你能承认这一点就好。大家都是在截止频率以上才使用PIN管子。我举例的3814 PIN管，技术文档明确的说低达300KHz也有良好线性！   你不要再扯那些低频失效的问题，没有意义。 我了解的比你还详细，那是超范围使用，跟正常使用没什么关系。  任何零件都不该超范围使用。”


简单回复一下：
pin二极管走进大众视野是80年代匈牙利进口的电子管混合电路黑白电视机，是三个pin二极管串联的“集成电路”，型号是tda开头，序号记不清了，控制电压是4.5v，相信不少“老人”都记得，相关杂志介绍颇多，至今历历在目，后来国内电调高频头试制也曾试用此类元件，因不能提供增益、需要单独的控制电压，加上引进技术的冲击无果而终
pin衰减器并不是拍拍脑袋发明出来的，也不是什么神器，它是真空衰减器进化而来的，普通的真空电子二极管在超过其特征频率时都具有和PIN元件相似的特性，而且线性比PIN二极管更好，原理是电子/空穴渡越过程中平均速度不受调制，超过特征频率便具有变阻特性，但须超过特征频率数倍才具有起码的线性，频率越高线性越好

总价一下：
楼主知识宽泛，是高人中的高人，从名词到理论都有独创，我等和楼主一比相形见拙，以上所言都请无视，楼主永远正确！！！！

latexles

大孔景元 发表于 2016-6-13 13:52
1 控制电.............   违反理论，违反数据，违反电路成果。 完完全全是你个人的胡扯。

  “接着你自己 ...

上面是最常见的PIN二极管衰减网络，都有限流电阻，外加电流会在电阻上产生压降。这样在模块外面看起来AGC是随着输入电压而变化。但实际上电压是通过电阻产生的电流，均匀施加在二极管上。PIN二极管本质上是电流控制的。

匈牙利接壤德国，听老人说匈牙利采用德国的电子体系，是社会主义国家中最高级标准了，因此很早就开发PIN管不奇怪，当时中国这方面还很落后，偷工减料一些也不奇怪。

电子管的这种效应，我记得书上看过。不过我不常用，差不多忘光了。 这点谢谢你提醒。

独创不敢当，主要是把对资料的理解，概括性的用通俗语言讲出来。 如果有不清楚的地方，我可以提供更详细准确原始资料。

longshort

查了下PIN二极管的相关资料，HSMP-3814的最低工作频率不清楚，大体上在100MHz~3GHz的范围，倒是Bar-64的频率范围清楚地标为1MHz~6GHz，1N5719为100MHz~3GHz，而1N5767/1N5957则用于CATV，工作频率范围大体上在10MHz~3GHz左右。

PIN二极管在移动应用中的一个劣势是功耗较大，特别是在50Ohm电路中，若要获得大于20dB的衰减量，工作电流可能高达几十毫安。过去对于战术无线电设备，PIN二极管用于基地台较多而移动台较少甚至不用，这是个重要原因，这也间接说明民用接收机不用这类器件的原因之一。不过最近几年据说PIN二极管已应用于手机云云。

longshort

顺便提一下，楼主有没有相关的文档资料可以提供，例如AN1048？这里预先谢了！

乙猪

理论的东东，偶不懂。
偶只想看看楼主的模块化实验，看能不能偷师。

latexles

longshort 发表于 2016-6-13 14:43
查了下PIN二极管的相关资料，HSMP-3814的最低工作频率不清楚，大体上在100MHz~3GHz的范围，倒是Bar-64的频率 ...

我买了30个HSMP-3814，所以对这个关注的多。

这是3810系列（3814末尾的数字代表封装不同，内含的管子一样）的实际使用测量的中文文献，有300KHz的数据，大部分指标还是不错的。

http://www.docin.com/p-139605229.html




http://wenku.baidu.com/view/30c56b36a32d7375a41780e0.html








  PIN管耗电量的确很大，但是现在使用环境好了，高容量锂电池已经白菜价，大家手头都是大把锂电可以用于DIY，电路多费点电也不算什么。
另外PIN管在小电流下也能用，只是性能变差一些。 因为他在正常使用下，性能对于收音机来说绰绰有余，所以应该可以适度牺牲一点性能，换取耗电指标，取得得到一个合适的平衡。