自動增益控制

自動增益控制的定義自動增益控制是指使放大電路的增益自動隨信號的強(qiáng)度而調(diào)整的自動控制方法.自動增益控制電路的原理簡介實(shí)現(xiàn)自動增益控制功能的電路簡稱AGC環(huán),AGC環(huán)是閉環(huán)電路，是一個負(fù)反饋系統(tǒng)，一般來說分成增益受控放大電路和控制電壓形成電路兩部分?增益受控放大電路文娛正向放大通路,其增益隨控制電壓而改變.控制電壓形成電路的基本部件是AGC檢波器和低通平滑濾波器,有時也包含門電路和直流放大器等部件.放大電路的輸出信號u0經(jīng)檢波并經(jīng)濾波器濾除低頻調(diào)制分量和噪聲后,產(chǎn)生用以控制增益受控放大器的電壓uc?當(dāng)輸入信號ui增大時心0和uc亦隨之增大?uc增大使放大電路的增益下降,從而使輸出信號的變化量顯著小于輸入信號的變化量,達(dá)到自動增益控制的目的.自動增益控制的目的若接收信號幾mv幾mv變化，即信號強(qiáng)弱比為10三次方~10四次方.變化原因:距離不同、電臺發(fā)射功率不同;移動電臺、短波信號衰落,強(qiáng)弱變化相對緩慢.因信號強(qiáng)弱變化大，若放大器增益固定，則造成：使后級放大器偏離線性區(qū)，信號失真；如：電視信號的同步頭被壓縮或消去,使同步失控.嚴(yán)重時,產(chǎn)生大信號阻塞(進(jìn)入截止、飽和區(qū))；增加混頻組合頻率干擾和非線性；對自動增益控制電路的具體要求增益控制范圍大；如：電視AGC：20~60dB.保持系統(tǒng)良好的信噪比特性；控制靈敏度高；如:電視AGC:-3dB以內(nèi).控制增益變化時,幅頻、群時延特性不變,以減小信號失真；控制特性受溫度影響小.

控制放大器增益的方法1.放大管電流控制法即：IcJ,GJ: lcf,GT優(yōu)點(diǎn):控制放大器增益的方法1.放大管電流控制法即：IcJ,GJ: lcf,GT優(yōu)點(diǎn):Ic小,節(jié)省功率.缺點(diǎn):信號過大時，IcM過快，放大器進(jìn)入非線性區(qū).正向AGC:增益G隨Ic反比變化，即：Icf,Gj:IcJ,Gf專用正向AGC管，曲線較陡，即lcf時GJ較快(控制靈敏度高).''Vcc至棍頻3.3PF5.lpF*150OpFiU11V1GC-(胡收音機(jī)中放AGC控制V1GC(3±0.2V)(b)電視機(jī)高放AGC控制圖12-4改變"控制放大器增益圖(a)為反向AGC控制,VAGC為負(fù)電壓控制過程:輸出T-VAGC負(fù)向ffib(ic)JfGj圖(b)為正向AGC控制,VAGC為正電壓

控制過程:輸出T-VAGC正向T-ib(ic)TjGj2.放大管集電極電壓控制法因?yàn)閨Yfe|與Vce直接相關(guān)，故可通過VAGC改變Vce|Yfe|來改變|Yfe|(Avo).3.放大管負(fù)載控制法因?yàn)榉糯笃鞯脑鲆媾c負(fù)載直接相關(guān)，可通過VAGC控制負(fù)載變化來改變增益.

4.差動電路增益控制法采用分流方式控制增益.圖12-7差動電路控制法5.雙柵場MOS效應(yīng)管增益控制D1S=C:自動增益控制的電路舉例2.AGC方式高線性調(diào)幅3.AGC方式高線性功放數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中自動增益控制的實(shí)現(xiàn)1硬件結(jié)構(gòu)自動增益控制原理:(1)利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)增益控制原理為了改變放大器的增益,一般有2條途徑:改變反相端的輸入電阻阻值和改變負(fù)反饋電阻阻值?通過設(shè)計一個電阻網(wǎng)絡(luò)和開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)這種功能.D/A轉(zhuǎn)換器能把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，他的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般是電阻R-2R梯形網(wǎng)絡(luò),并集成有多路模擬開關(guān)?因此采取與常規(guī)D/A變換不同的用法，巧妙地利用D/A轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)改變放大器增益的功能?硬件原理如圖1所示.*00FCMCouLlVdd曲*00FCMCouLlVdd曲氓町GMD這里采用AD7520芯片,AD7520是一種廉價的10位D/A轉(zhuǎn)換芯片，由CMOS電流開關(guān)和梯形電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，配置靈活，其內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)由薄膜電阻構(gòu)成，激光修正，相對于繼電器和模擬開關(guān)等設(shè)計電阻網(wǎng)絡(luò)而言，具有精度高、體積小、控制方便、外圍布線簡單等特點(diǎn)?其等效電路圖如圖2所示.QUKR-2R電K12DAC 電齬團(tuán)QUKR-2R電K12DAC 電齬團(tuán)OUTI-EC卜從參考電壓VR流經(jīng)梯形網(wǎng)絡(luò)至OUT1的電流和沒有分流電阻R0時的電流I相比，其關(guān)系為：1/=(0/1024)XI故： Rf=程控增益放大養(yǎng)的增益沖為：刈=R^/Rr=(fi/1024)X(/?/*//?J因此，只要改變數(shù)字量D的值就可以改變增益A.(2)自動增益控制原理經(jīng)過放大器放大后輸出的信號在送入AD轉(zhuǎn)換器的同時，也輸入到2個電壓比較器(這2個電壓比較器的參考電壓分別為AD轉(zhuǎn)換器允許輸入的最大值和最小值),其中一個輸?shù)秸喽?一個輸?shù)椒聪喽?根據(jù)電壓比較器輸出的結(jié)果是0還是1來修改DAC的數(shù)字量輸入，可以達(dá)到改變放大器增益的效果?如圖1所示,2個電壓比較器輸出有3種可能：P12=1,P13=0,即放大器輸出的電壓值高于電壓比較器的參考電壓，此時放大倍數(shù)偏大，應(yīng)通過程序修改DAC的輸入(即修改P0口和P10,P11的值)減小放大倍數(shù);P12=0,P13=0,即放大器輸出的電壓值介于2個電壓比較器的輸入?yún)⒖茧妷褐g，此時放大倍數(shù)合適，可以進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；P12=0,P13=1,此時放大器輸出電壓小于電壓比較器參考電壓，放大倍數(shù)偏小,應(yīng)該增大放大倍數(shù).這樣就完成了自動增益控制的過程.3軟件設(shè)計在初始化程序中，需要預(yù)置DAC轉(zhuǎn)換器的輸入，即為P0口和P10,P11賦值以確定放大器的原始放大倍數(shù),以后再在此基礎(chǔ)上對放大倍數(shù)進(jìn)行調(diào)整.其軟件流程如圖3所示.

FlNNPI.2=I?PI.3-0?AW幽屯圖FlNNPI.2=I?PI.3-0?AW幽屯圖3軟件扳展圖SETPI4=1Md'DAC吊山D為C：輸Mft4結(jié)語本文中選用的數(shù)模轉(zhuǎn)換器是10位的,在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)不同的需