自动增益控制电路

文章插图
自动增益控制电路【自动增益控制电路】自动增益控制（英文名称：automatic gain control;AGC），对放大器的增益进行自动调节的过程。通常是为了使随输入信号电平变化而引起的输出信号电平变化少。
基本介绍中文名：自动增益控制电路
外文名：automatic gain control;AGC
描述：一种自动控制方法
目的：对放大器的增益进行自动调节
简介自动增益控制（automatic gain control），使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AGC环。AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压而改变。控制电压形成电路的基本部件是AGC 检波器和低通平滑滤波器，有时也包含门电路和直流放大器等部件。放大电路的输出信号u0 经检波并经滤波器滤除低频调製分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压uc。当输入信号ui增大时， u0和uc亦随之增大。uc 增大使放大电路的增益下降，从而使输出信号的变化量显着小于输入信号的变化量，达到自动增益控制的目的。工作原理如图所示，工作原理图。

文章插图
工作原理图本图包含增益受控放大电路和控制电压形成电路。增益受控放大电路的放大倍数随控制电压Uc而变化。控制电压形成电路主要有整流与滤波电路，有时也包含直流放大器等部件，产生控制电压Uc 。输入信号经放大后出现在输出端，经整流器件变成单一的方向，再经过滤波（通常是RC低通滤波电路）成为比较平滑的直流，用以控制放大器件的工作点或衰减网路的衰减係数，达到增益控制的目的。方法放大电路增益的控制方法有：①改变电晶体的直流工作状态，以改变电晶体的电流放大係数β 。②在放大器各级间插入电控衰减器。③用电控可变电阻作放大器负载等。AGC电路广泛用于各种接收机、录音机和测量仪器中，它常被用来使系统的输出电平保持在一定範围内，因而也称自动电平控制；用于话音放大器或收音机时，称为自动音量控制。AGC有两种控制方式：一种是利用增加AGC电压的方式来减小增益的方式叫正向AGC ，一种是利用减小AGC电压的方式来减小增益的方式叫反向AGC .正向AGC 控制能力强，所需控制功率大被控放大级工作点变动範围大，放大器两端阻抗变化也大；反向AGC所需控制功率小，控制範围也小。作用当输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压恆定或基本不变。具体地说，当输入信号很弱时，接收机的增益大，自动增益控制电路不起作用；当输入信号很强时，自动增益控制电路进行控制，使接收机的增益减小。这样，当接收信号强度变化时，接收机的输出端的电压或功率基本不变或保持恆定。因此对AGC电路的要求是：在输入信号较小时， AGC电路不起作用，只有当输入信号增大到一定程度后， AGC电路才起控制作用，使增益随输入信号的增大而减少。为实现上述要求，必须有一个能随外来信号强弱而变化的控制电压或电流信号，利用这个信号对放大器的增益自动进行控制。由上述分析可知，调幅中频信号经幅度检波后，在它的输出中除音频信号外，还含有直流分量。直流分量大小与中频载波的振幅成正比，也即与外来高频信号成正比。因此，可将检波器输出的直流分量作为AGC控制信号。套用超外差式收音机电路中常用简式AGC 。中频信号经两级放大后，由二极体整流及RC滤波产生一个对地为负的电压，它与正电源电压共同作用于前级放大管的基极。当信号幅度增大时，负电压也加强，使电晶体工作点下移， β值下降，从而降低了电压放大倍数，抑制了输出幅度的相应增加。简式AGC的缺点是，在信号幅度较小时也存在AGC电压，致使接收灵敏度降低。改进的做法是利用管子(二极体、三极体）的开启电压(或另设偏置电压）作为AGC的阈值。在小信号时，如果信号幅度低于此阈值，管子不导通， AGC不工作。在大信号情况下该管导通，存在AGC效应。这种方式通称延迟式AGC 。延迟式AGC广泛套用于各种通信接收机中。此外，还可以用运算放大器实现自动增益控制电路。