自動增益控制電路工作原理

如圖所示，工作原理圖。

本圖包含增益受控放大電路和控制電壓形成電路。增益受控放大電路的放大倍數(shù)隨控制電壓U_c而變化。控制電壓形成電路主要有整流與濾波電路，有時(shí)也包含直流放大器等部件，產(chǎn)生控制電壓U_c。輸入信號經(jīng)放大后出現(xiàn)在輸出端，經(jīng)整流器件變成單一的方向，再經(jīng)過濾波（通常是RC低通濾波電路）成為比較平滑的直流，用以控制放大器件的工作點(diǎn)或衰減網(wǎng)絡(luò)的衰減系數(shù)，達(dá)到增益控制的目的。

自動增益控制（automatic gain control），使放大電路的增益自動地隨信號強(qiáng)度而調(diào)整的自動控制方法。實(shí)現(xiàn)這種功能的電路簡稱AGC環(huán)。AGC環(huán)是閉環(huán)電子電路，是一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng)，它可以分成增益受控放大電路和控制電壓形成電路兩部分。增益受控放大電路位于正向放大通路，其增益隨控制電壓而改變?？刂齐妷盒纬呻娐返幕静考茿GC 檢波器和低通平滑濾波器，有時(shí)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(shí)，u0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。

放大電路增益的控制方法有：

①改變晶體管的直流工作狀態(tài)，以改變晶體管的電流放大系數(shù)β。

②在放大器各級間插入電控衰減器。

③用電控可變電阻作放大器負(fù)載等。AGC電路廣泛用于各種接收機(jī)、 錄音機(jī)和測量儀器中，它常被用來使系統(tǒng)的輸出電平保持在一定范圍內(nèi)，因 而也稱自動電平控制； 用于話音放大器或收音機(jī)時(shí)，稱為自動音量控制。

AGC有兩種控制方式：一種是利用增加AGC電壓的方式來減小增益的方式叫正向AGC，一種是利用減小AGC電壓的方式來減小增益的方式叫反向AGC .正向AGC 控制能力強(qiáng)，所需控制功率大被控放大級工作點(diǎn)變動范圍大，放大器兩端阻抗變化也大；反向AGC所需控制功率小，控制范圍也小。

當(dāng)輸入信號電壓變化很大時(shí)，保持接收機(jī)輸出電壓恒定或基本不變。具體地說，當(dāng)輸入信號很弱時(shí)，接收機(jī)的增益大，自動增益控制電路不起作用；當(dāng)輸入信號很強(qiáng)時(shí)，自動增益控制電路進(jìn)行控制，使接收機(jī)的增益減小。這樣，當(dāng)接收信號強(qiáng)度變化時(shí)，接收機(jī)的輸出端的電壓或功率基本不變或保持恒定。因此對AGC電路的要求是：在輸入信號較小時(shí)，AGC電路不起作用，只有當(dāng)輸入信號增大到一定程度后，AGC電路才起控制作用，使增益隨輸入信號的增大而減少。

為實(shí)現(xiàn)上述要求，必須有一個(gè)能隨外來信號強(qiáng)弱而變化的控制電壓或電流信號，利用這個(gè)信號對放大器的增益自動進(jìn)行控制。由上述分析可知，調(diào)幅中頻信號經(jīng)幅度檢波后，在它的輸出中除音頻信號外，還含有直流分量。直流分量大小與中頻載波的振幅成正比，也即與外來高頻信號成正比。因此，可將檢波器輸出的直流分量作為AGC控制信號。

超外差式收音機(jī)電路中常用簡式AGC。中頻信號經(jīng)兩級放大后，由二極管整流及RC濾波產(chǎn)生一個(gè)對地為負(fù)的電壓，它與正電源電壓共同作用于前級放大管的基極。當(dāng)信號幅度增大時(shí)，負(fù)電壓也加強(qiáng)，使晶體管工作點(diǎn)下移，β值下降，從而降低了電壓放大倍數(shù)，抑制了輸出幅度的相應(yīng)增加。簡式AGC的缺點(diǎn)是，在信號幅度較小時(shí)也存在AGC電壓，致使接收靈敏度降低。改進(jìn)的做法是利用管子(二極管、三極管）的開啟電壓(或另設(shè)偏置電壓）作為AGC的閾值。在小信號時(shí)，如果信號幅度低于此閾值，管子不導(dǎo)通，AGC不工作。在大信號情況下該管導(dǎo)通，存在AGC效應(yīng)。這種方式通稱延遲式AGC。延遲式AGC廣泛應(yīng)用于各種通信接收機(jī)中。此外，還可以用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)自動增益控制電路。

(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以內(nèi)。

(4)控制增益變化時(shí)，幅頻、群時(shí)延特性不變,以減小信號失真：

(5)控制特性受溫度影響小。

1、廣播接收機(jī)中的AGC電路

2、AGC方式高線性調(diào)幅

若接收信號幾μv~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:

(1)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(shí)，產(chǎn)生大信號阻塞(進(jìn)入截止、飽和區(qū))：

(2)增加混頻組合頻率干擾和非線性：