自動(dòng)增益控制(AGC)

自動(dòng)增益控制(AGC)第一頁(yè)，共36頁(yè)。8.1.2反饋的分類(lèi)與判別1、正反饋和負(fù)反饋反饋信號(hào)增強(qiáng)了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)提高——正反饋反饋信號(hào)削弱了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)降低——負(fù)反饋負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)+-+第二頁(yè)，共36頁(yè)。第三頁(yè)，共36頁(yè)。反饋極性的判斷方法：瞬時(shí)極性法。先假定某一瞬間輸入信號(hào)的極性，然后按信號(hào)的放大過(guò)程，逐級(jí)推出輸出信號(hào)的瞬時(shí)極性，最后根據(jù)反饋回輸入端的信號(hào)對(duì)原輸入信號(hào)的作用，判斷出反饋的極性。反饋極性的判斷對(duì)分立元件而言，C與B極性相反，E與B極性相同。對(duì)集成運(yùn)放而言，uO與uN極性相反，uO與uP極性相同。第四頁(yè)，共36頁(yè)。例：用瞬時(shí)極性法判斷電路中的反饋極性。--因?yàn)椴钅］斎腚妷旱扔谳斎腚妷号c反饋電壓之差，反饋增強(qiáng)了輸入電壓，所以為正反饋。-反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，因此為負(fù)反饋。(a)正反饋(b)負(fù)反饋第五頁(yè)，共36頁(yè)。第六頁(yè)，共36頁(yè)。綜上所述(1).反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)的求和方式只對(duì)放大電路的輸入電阻有影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。(2).反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式只對(duì)放大電路的輸出電阻有影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減??；電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。(3).串聯(lián)負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻；電流負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。(4).負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反饋深度有關(guān)。第七頁(yè)，共36頁(yè)。電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋；為了改善電路的動(dòng)態(tài)性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。第八頁(yè)，共36頁(yè)。AGC1.目的：

若接收信號(hào)幾μv~幾mv變化,即信號(hào)強(qiáng)弱比為103~104。

變化原因：

距離不同、電臺(tái)發(fā)射功率不同；

移動(dòng)電臺(tái)、短波信號(hào)衰落，強(qiáng)弱變化相對(duì)緩慢。

因信號(hào)強(qiáng)弱變化大，若放大器增益固定，則造成：(1)使后級(jí)放大器偏離線(xiàn)性區(qū),信號(hào)失真；如：電視信號(hào)的同步頭被壓縮或消去,使同步失控。嚴(yán)重時(shí),產(chǎn)生大信號(hào)阻塞(進(jìn)入截止、飽和區(qū))；(2)增加混頻組合頻率干擾和非線(xiàn)性；第九頁(yè)，共36頁(yè)。2.對(duì)AGC電路的具體要求(1)增益控制范圍大；

如：電視AGC：20~60dB。(2)保持系統(tǒng)良好的信噪比特性；(3)控制靈敏度高；

如：電視AGC：-3dB以?xún)?nèi)。(4)控制增益變化時(shí)，幅頻、群時(shí)延特性不變,以減小信號(hào)失真；(5)控制特性受溫度影響小。第十頁(yè)，共36頁(yè)。

自動(dòng)增益控制電路主要用于接收機(jī)中，以維持整機(jī)輸出恒定，幾乎不隨外來(lái)信號(hào)的強(qiáng)弱而變化。幾十μV～幾mV1V左右第十一頁(yè)，共36頁(yè)。

自動(dòng)增益控制電路的作用是，當(dāng)輸入信號(hào)電壓變化很大時(shí)，保持接收機(jī)輸出電壓幾乎不變。圖12.1.1具有AGC的超外差式接收機(jī)方框圖幾十μV～幾mV1V左右第十二頁(yè)，共36頁(yè)。AGC檢波AGC放大高放AGC延遲線(xiàn)中放檢波器輸入回路高放變頻第十三頁(yè)，共36頁(yè)。

當(dāng)輸入信號(hào)很弱時(shí)，接收機(jī)的增益大，控制電路不起作用。而當(dāng)輸入信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，控制電路進(jìn)行控制，使接收機(jī)的增益減小。圖12.1.2簡(jiǎn)單的AGC特性曲線(xiàn)第十四頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.1.3延遲式AGC原理電路

在二極管上加有一負(fù)電壓（由負(fù)電源分壓獲得），稱(chēng)為延遲電壓。第十五頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.1.4延遲式AGC特性曲線(xiàn)第十六頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.1.5延遲放大式AGC電路方框圖第十七頁(yè)，共36頁(yè)。一般廣播收音機(jī)的AGC動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)為：輸入信號(hào)強(qiáng)度變化26dB時(shí)，輸出電壓的變化不超過(guò)5dB。在高級(jí)通信用接收機(jī)中，輸入信號(hào)強(qiáng)度變化60dB時(shí)，輸出電壓變化不應(yīng)超過(guò)6dB，輸入信號(hào)在10μV以下時(shí)，AGC不起作用。黑白電視機(jī)輸出電平變化為±1.5dB時(shí)，甲級(jí)機(jī)要求輸入電平變化不小于60dB，乙級(jí)機(jī)要求輸入電平變化不小于40dB。第十八頁(yè)，共36頁(yè)。圖3-5-5a）所示電路中，當(dāng)↑→↓→↓→↓→↓，放大器增益↓，因而是反向AGC電路；圖3-5-5b）所示電路中，當(dāng)↑→↑→↑→↑→↓，放大器增益↓，因而是正向AGC電路。由于此電路是控制晶體管的基極電流，因而所需的控制電流較小。

a)

b)圖3-5-5兩種改變的AGC電路a)正向AGC電路

b)反向AGC電路第十九頁(yè)，共36頁(yè)。圖(a)為反向AGC控制，VAGC為負(fù)電壓控制過(guò)程：

輸出↑→VAGC負(fù)向↑→ib(ic)↓→G↓圖(b)為正向AGC控制，VAGC為正電壓輸出↑→VAGC正向↑→ib(ic)↑→G↓第二十頁(yè)，共36頁(yè)。第二十一頁(yè)，共36頁(yè)。帶有AGC電路的調(diào)幅接收機(jī)

系統(tǒng)框圖(圖12-2p316)第二十二頁(yè)，共36頁(yè)。

振蕩器的頻率經(jīng)常由于各種因素的影響而發(fā)生變化，偏離了預(yù)期的數(shù)值。這種不穩(wěn)定對(duì)無(wú)線(xiàn)電設(shè)備的工作顯然是不利的。用自動(dòng)頻率微調(diào)可以使自激振蕩器頻率自動(dòng)鎖定到近似等于預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)頻率上。圖12.2.1自動(dòng)頻率微調(diào)的原理方框圖第二十三頁(yè)，共36頁(yè)。同步保持范圍同步捕捉范圍f1f2f3f4第二十四頁(yè)，共36頁(yè)。

鑒頻器即有誤差電壓輸出，通過(guò)低通濾波器，只允許直流電壓輸出，用來(lái)控制本振（壓控振蕩器），使f０改變，直到fi'－fi

減小至等于剩余頻差為止。圖12.2.2調(diào)頻通信機(jī)的AFC系統(tǒng)方框圖示例第二十五頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.2.3鑒頻特性曲線(xiàn)第二十六頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.3.1鎖相環(huán)路的基本方框圖第二十七頁(yè)，共36頁(yè)。

鎖相環(huán)路重要概念：當(dāng)兩個(gè)振蕩信號(hào)頻率相等時(shí)，則它們之間的相位差保持不變；反之，若兩個(gè)振蕩信號(hào)的相位差是個(gè)恒定值，則它們的頻率必然相等。第二十八頁(yè)，共36頁(yè)。鎖相環(huán)路與自動(dòng)頻率微調(diào)工作過(guò)程的比較第二十九頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.4.1基本鎖相環(huán)路方框圖

鎖相環(huán)路（Phaselockedloop縮寫(xiě)PLL）是一種相位自動(dòng)控制電路，其作用是實(shí)現(xiàn)環(huán)路輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間無(wú)誤差的頻率跟蹤，僅存在某一固定的相位差。第三十頁(yè)，共36頁(yè)。

鑒相器是鎖相環(huán)路中的關(guān)鍵部件。它的形式很多，但在頻率合成器中所采用的鑒相器主要有正弦波相位檢波器與脈沖取樣保持相位比較器兩種。分別討論如下：第三十一頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.4.15鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型（時(shí)域）第三十二頁(yè)，共36頁(yè)。圖12.4.15鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型（時(shí)域）第三十三頁(yè)，共36頁(yè)。(3)環(huán)路鎖定后，有一個(gè)固定的剩余相位差，即穩(wěn)態(tài)相位差圖12.5.3一階鎖相環(huán)路的相圖第三十四頁(yè)，共36頁(yè)。3）捕捉帶與同步帶

當(dāng)鎖相環(huán)路本來(lái)處于失鎖狀態(tài)時(shí)，由于環(huán)路的作用，使壓控振頻率逐漸向標(biāo)準(zhǔn)參考頻率靠近，靠近到一定程度后，環(huán)路即能進(jìn)入鎖定。這一過(guò)程叫做捕捉過(guò)程。系統(tǒng)能捕