AD603自动增益控制

                                AGC电路的设计
自动增益控制线路,简称AGC线路,AAUTO(自动),GGAIN(增益),CCONTROL(控制)。它是输出限幅装置的一种,是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。当输入信号较弱时,线性放大电路工作,保证输出声信号的强度;当输入信号强度达到一定程度时,启动压缩放大线路,使声输出幅度降低,满足了对输入信号进行衰减的需要。也就是说,AGC功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度,扩大了接收机的接收范围,它能够在输入信号幅度变化很大的情况下,使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化,不至于因为输入信号太小而无法正常工作,也不至于因为输入信号太大而使接收机发生饱和或堵塞。
一:实验方案
AGC常用的实现方案有三种:
1)利用电阻电容来实现自动增益控制:
                            1
由图1可以看出,此方案是通过自动调节RP1(调节低频)、RP2(调节高频)来实现对输入信号的增益控制。当RP1的滑动端在最左端时,电容C1被短路,音频信号经R1丙烯酸酯类R2送至运放的反相输入端,运放输出信号经过R1RP1C2并联后反馈回来,此时低音增益达到最大值。当RP1到右端时,音频信号经过R1RP1R2送到运放的反相输入端,运放输出信号经过R1C2反馈回来,此时增益到最小值。同理,宿迁市马陵中学RP小型船用柴油机2的滑动端在最左端时,高音增益到最大,在最右端时,高音增益到最小。
本电路虽然实现简单,没有复杂的构造,但由于高低音的转折区分不明显,导致电路的性能的不完善,在高低音分界时,不能准确的确定增益的调节是通过哪一个滑动电阻,也就不能稳定的实现自动增益控制,因此不可选。
2)利用放大器和场效应管共同组成的电路实现自动增益控制
                                        2
张天雄
整个电路由包括场效应管在内的压控增益放大器,整流滤波电路,直流放大器组成,实现增益的闭环控制。信号自输入端进入到电路中,运放A1构成压随器,作为输入级。由运放A2构成反向放大器,其增益由场效应管的源极和漏极之间的电阻决定。输出电压经过整流
电路和滤波电路形成压控电压,加到场效应管的栅极,当压控电压发生变化时,源极和漏极之间的电阻亦发生变化,因此放大器的放大倍数也发生变化,因此当音频信号强时自动减小放大器的倍数,信号弱时自动增大放大器的倍数,从而实现音量的自动调节,达到自动增益控制的目的。
    本电路利用场效应管为压控元件的特性,通过改变其栅极的电压,进而改变其漏极和源极之间的电阻,从而可以改变放大器的增益,达到自动增益控制的目的。
3)通过放大器AD603实现自动增益控制(这也是最后使用的方法):
                                        3
    本方法采用了集成度比较高的AD603芯片,AD603是低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放,如增益用分贝表示,则增益与控制电压成线性关系。管脚间的连接方式决定了可编程的增益范围,增益在-11+30dB时的带宽为90MHz,增益在+9+41dB时具有9MHz带宽,改变管脚间的连接电阻,可使增益处在上述范围内。该集成电路可应用于射频自动增益放。
    由于采用AD603后可以获得较稳定的输出,所以我们这里建议使用方案3.
二:方案论证
1AD603引脚图及内部结构图
      4
                            5:
2AD603原理介绍
    如图5所示,AD603由无源输入衰减器、增益控制界面和固定增益放大器三部分组成。图5中加在梯型网络输入端(VINP)的信号经衰减后,由固定增益放大器输出,衰减量是由加在增益控制接口的电压决定。增益的调整与其自身电压值无关,而仅与其差值VG有关,由于控制电压GPOS/GNEG端的输入电阻高达50MΩ,因而输入电流很小,致使片内控制电路对提供增益控制电压的外电路影响减小。以上特点很适合构成程控增益放大器。图1中的
滑动臂从左到右是可以连接移动的。当VOUTFDBK两管脚的连接不同时,其放大器的增益范围也不一样。
当脚5和脚7短接时,AD603的增益为40Vg+10,这时的增益范围在 -1030dB,本文的设计就是这样应用的。当脚5和脚7断开时,其增益为40Vg+30,这时的增益范围为1050dB。如果在5脚和7脚接上电阻,其增益范围将处于上述两者之间。
3:用AD603实现AGC电路工作原理
    在图3中,我们选用一级AD603作为主电路,王彬彬AD603的输出信号经过三极管检波后反馈回控制电平端。这里通过三极管的作用会使得控制电压与输出电压成反比关系。当一开始输入较小信号时,Q1截止,这时输出信号随着输入信号的增大而增大;当输入信号值到一定大小时,Q1Q2导通,随着输入信号的增大,输出增大,Q1集电极电流增大,Q2发射级电流增大,R4上压降增大,导致C6电容上的电压值变大。反馈回去的GPOS值变大。AD603的增益逐渐减小,直到放大器增益变为-10DB,这个过程可以实现输出电压值恒定于一个电压范围;此后当输入电压值继续增大时,电压增益恒定,AD603达到饱和,输出随着输入电压的增大继续增大。广西教育学院学报
4:电路仿真与参数测量
频谱图
6
从上图可以看出电路的频带范围基本符合90MHZ的理论要求。
在输出不失真的情况下,输出电压(恒定的情况)与输入电压(100KHZ条件下)的关系表格
    输入电压
 
  输出电压
V
dbm
V
dbm
第一组
20m
-33.98
0.551
-5.18
第二组
30m
-30.46
0.551
-5.18
第三组
50m
-26.02
0.556
-5.10
第四组
100m
-20.00
0.557
-5.08
第五组
200m
-13.98
0.557
-5.08
第六组
500m
-6.02
0.556
-5.10
第七组
700m
-3.10
0.558
-5.06
第八组
1
0.00
0.555
-5.11
第九组
1.5
3.52
0.557
-5.08
第十组
1.7
4.61
0.552
-5.16
在上述情况下,每组测量时控制电压计算出的理论增益与实际增益的关系表格

本文发布于:2024-09-24 09:26:36,感谢您对本站的认可!

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