VCA824调试的若干问题

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本文为我两年参加电赛的调试经验所得！

1、在调试VCA824时，明显感觉这个芯片比其他芯片烫，刚开始还以为是这个芯片烧了，其实这是正常现象，通电之后，其他芯片的供电电流大概为10mA左右，而VCA824却在40mA（正负5V供电）电流左右，这么大的电流导致了824很容易发热，但这绝不是芯片烧了。

2、以下为824的计算公式，VG为-1~1V，取RF为402欧姆，RG为82欧，则G的范围为0~10倍

3、VG千万不能悬空，一悬空，就没有输出，应当用50欧姆电阻接在VG端，50欧姆电阻另一端接地。

4、824可以扩展频带，取C1为15pF，R1为20欧姆

5、在输出端接电容可以稳定824的平坦度，在1Mhz频率到50Mhz的频率可以变得很平坦，电容的值一般按照datasheet上面的值选取，如10pF,22pF,47pF，个人感觉选取10pf和22pf的效果比较好。

但是这会让824在某些电压范围内的波形失真，我选取Rf为390.RG为80.放大5倍。然后输出端CL为22pF。当输入电压为100mv时，输出信号在70M--90M出现了失真。

 

2018.6.15补充

5.由于单片机DAC的范围一般为0-3.3V，所以可以在VG前面加一个OP07构成的加法器，设置DAC输出0~2V,和1/5的负电源相加，即可以得到-1V~1V的VG。OP07的输出电压应该用一个100欧姆的电阻和VCA824的VG端口隔离，如下图。如果下图隔离电阻R4取1K欧姆，则芯片噪声比较大，怀疑有轻微的自激。

 

2018.07.13修改

今天，我对VCA824进行调试的时候，用的是去年的PCB板子，发现波形出了一些问题，

如图，波形出现了重影，我找了很久原因，终于找到了是Vg处竟然不是直流，而是一个正弦波，所以波形看起来像是包络的波形，实际上也相当于Vg起到了控制输入的高频信号的作用，然后我就开始找自激原因，找了很久，也没解决，之后换了OP07就解决了问题，原来OP07过了1年之后，效果出现了问题，变差了，然后产生了自激震荡，然后导致VG处是一个正弦波，从而影响了信号的放大。

后面附上当时的一些波形截图，可以看出VCA824的频带还是很宽的，输入信号是50欧姆匹配的100mVpp，示波器也是50欧姆匹配的。

20180725更新：

电子设计竞赛已经比完了，今天到后天测试作品，今年比赛没有用到VCA824，但是我对于VCA824的调试还是有很深的感情的，因为自己调试了大概3种VCA824的PCB板，如下图：

看到这个PCB我相信进过实验室的人都知道我是哪个学校的了，毕竟喜欢用VCA824的学校不多，而且前两块PCB都是老师发出去做的绿板子。

先来对比一下这3块板子吧。

第一块板子是2014年画的，一个拿过国一的老学长画的，板子比较大，电源都在左边，画了4个竖着的SMA接口，我觉得稍显浪费，走线比较粗，要是拿手焊的来说的话、封装相对较小。表层没有铺地，背面铺地和走电源线。但是这块板子老师在今年又发出去做了一块，是老师发错了，也就没再改了，主要是省赛，频率不会太高，凑合着用吧。

第二块板子是老师自己画的，用的第一块板子的原理图和第一块板子的封装，同样的封装较小，也同样是表层没有铺地，底层进行了铺地。不过，不同之处在于，第二块板子明显比第一块板子精巧很多，你们看VCA824，所有的电阻电容都是排列的非常紧密，围绕着芯片放置，上面的OP07则离的VCA824较远，然后对底层的铺地不是单纯的铺地处理。而是在VCA824芯片和他周围的电阻电容的底层地都进行了挖空处理，使得这块板子的频带比第一块要宽一些。

再来看看第三块，是不是觉得很丑，没错，他是我用实验室的单面板做的，布局仿照第二块板子，封装用的自己的更大的封装，目的是为了好焊接。不同之处在于，只用了2个SMA接口，一个输入，一个输出，相对于第一块板子已经少了2个sma接口了，然后将VG控制端口用3排针排在一起，增加便利性，修改了OP07的电路，增加了性能。将走线什么的都进行了优化。

大家猜猜第3块板子的频带如何呢，是不是觉得效果最差呢，因为实验室的老师常说自己投出去做的绿色PCB效果好，实验室单面板做出来的PCB频带窄之类的。其实结果和你们想的可能恰恰相反，最后一块PCB的效果远好于前两块。

第一块PCB的-1dB带宽最高到120MHz，而且在100Hz-200MHz扫频的时候，120MHz以后的波动极大。所以感觉能用的就是前120MHz是线性可控的。

第二块板子还不错，可以到大概180MHz还是150MHz吧，但是有一个缺点是在90MHz左右，他的放大倍数明显大于10倍，约有13倍左右，这样的一块板子已经比第一块好多了，但还是远远达不到芯片手册上所提出来的参数—400MHz带宽。

最后看第三块，性能最好，在100Hz-200MHz非常平坦，是我见过最好的VCA824了，可能是我见到了PCB太少了吧，主要是实验室没有200MHz以上的信号源了，所以只能测到200MHz，要是有200MHz的信号源，我相信做到250MHz是没有问题的。

以下2张图是第二块板子和第三块板子的频带分析，是不是觉得第三块板子已经很平坦了。

最后，因为是自己画的PCB，所以分享一下参数，不过，不是直接发原理图和PCB，而是发的截图，目的是为了好好锻炼一下后来之人，我这篇文章只是为大家提供一个参考，让大家少走弯路，顺便让大家知道单面板的频带还是很高的，所以我以后想画板子，底层都不想铺地了，免得影响频带。

 

这张图的参数都是准确的，尤其是C10电容的参数，对频带影响极大，对于OP07的电阻电容，大家可以自己做一些修改，无伤大雅。

奉上PCB图作为参考，由于底层有一根走线，所以就不3D视图了，可能和之前拍照的PCB不太一样，只是这张更加优化了布局，让PCB看着更舒服。

最后，如果有人做出了更好的效果，可以一起讨论交流，我非常乐意。

我还是发一下VCA824的PCB吧，主要是自己在这个论坛没有积分了，纯粹为了赚点积分。

VCA824的PCB图-CSDN下载
https://download.csdn.net/download/nuist_hwq/10564125