自动增益实验报告

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1、自动增益控制电路的设计与实现实验报告北京邮电大学理学院2011214103班刘辰学号：2011212657一摘要随着电子电路技术的发展，自动增益电路广泛的应用于录音机、雷达、广播，乃至于光纤通信、卫星通信、无线通信等等的领域屮。自动增益电路，简称AGC电路，即Autogaincontrol电路。很多时候系统会遇到不可预知的信号等等原因，导致输入信号幅度变化较大时。此时，使用带“自动增益控制”的自适应前置放大器，使增益能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。本实验介绍了一种简单的反馈式AGC电路，适用于低频段小信号处理的系

2、统中。关键词：自动增益控制，反馈，倍压整流，可变衰减二、设计任务要求1实验目的1）了解AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器的应用。2）掌握AGC电路的一种实现方法。3）提高独立设计电路和验证实验的能力2实验任务1）设计实现一个如图3所示的AGC电路，设计指标以及给定条件为：输入信号：0.5〜50mVrms;输出信号：0.5〜1.5Vrms;信号带宽.•0.1〜5KHz;2）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建）三、设计思路与总体结构框图1、设计思路1）该实验电路屮使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而相对简

3、单而有效实现预通道AGC的功能。如下图，可变分压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻，可从一个由电压源Vreg和大阻值电阻R2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止R2影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1.反馈式AGC由短路三极管构成的衰减器1）对正电流的I所有可用值，晶体管Q1的集电极-发射极饱和电压小于它的基极-发射极阈值电压，于是晶体管工作在有效状态。短路晶体管的V-I特性曲线非常类似与PN二极管，符合尚

4、特棊方程，除了稍高的直流电压值外，即器件电压的变化与直流电流变化的对数成正比。3）输入信号VIN驱动输入缓冲极Q1，中间互补级联放大电路Q2、Q3提供大部分电压增益，通过负反馈网络回到放大级的输入端。Q6构成衰减器的可变电阻部分，Dl、D2构成一个倍压整流器。它从输出级Q4提取信号的•一部分并为CZ5生成控制电压，这种构置可以容纳非对称信号波形的两极性的大峰值振幅。电阻R15决定AGC的开始时间，电阻R17决定AGC的释放时间。4）倍压整流原理：在一些需用高电压、小电流的地方，常常使用倍压整流电路。倍压整流，可以把较低的交流电

5、压，用耐压较低的整流二极管和电容器，“整”山一个较高的直流电压。倍压整流电路一般按输出电压是输入电压的多少倍，分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。电路工作中，当二极管D3导通，D4截止，电流经过D3对电路中的电容充电，将电容C11上的电压充到接近加在D3上电压的峰值，并基本保持不变；当加在C11上的电压反向时，二极管D4导通，D3截止，此时，加在C11上的反向电压继续通过D4对电容C11充电，充电电压峰值为加在D4两端的电压峰值。如此反复充电，C11上的电压就基木上就维持在加在D3、D4上的交流电压峰值两倍。故称为倍压整流电路

6、。1、总体结构框图(1)一个简单AGC电路：输入放大电路输出端输出>反馈(1)本实验电路框图：输入信号—►输入缓冲级级—i放人级前端放大级，提供大部分增益输出信号信号范围：0.5〜50mVrms信号范围：0.5〜1.5Vrms反馈网络五、实验分块电路的作用和总体电路1，信号缓冲输入级电路2,直流耦合互补级联电路（提供大部分增益）：3,信号输出级电路（射极跟随器Q4）:VCC4,倍压整流（Dl、D2与电容C6构成）与反馈电路:5、总体电路设计该电路主要由输入前级、中间直流互补级联放级、倍压整流电路、反馈网络组成。其中反馈网络跨在

7、直流互补耦合级联放人级的前端与输出级的前端之间，使信号自动衰减为一定的值（小幅波动），实现自动增益控制。2t六、所实现功能说明1、基本功能：输入的信号范围在0.5〜50mVrmS时，经过输入缓冲级，直流耦合互补级联放大信号（提供大部分增益），经过射极跟随器，接输山端同时引反馈回去到放大级前端，反馈由具冇倍压整流作用的Dl、D2和可变衰减器，对不同的输入信号，反馈信号大小不一样，使经输入缓冲级放大电路放大的信号与反馈信号叠加，叠加后的信号幅度在很小的范围波动，再经过放大，使输出电压0.5〜1.5Vrms,信号带宽满足覆盖100H

8、z〜5KHz的要求，实现了自动增益控制。2、直流电源：Vcc=9V3、主要测试数据：调节增益时间：约为0.5s左右^f/Hz100100030005000Vi/mVrms'50.780.780.780.78100.810.810.810.81200.810.810.810