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1、摘 要自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中，另外在光纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。本课题主要研究应用于音频放大的前级电压放大，因此设计的电路需容纳的频带范围应较宽，以至于使语音信号通过。由于语音信号的频带范围为 300hz-3400hz,所以该电路所应设计的频带范围应在 300hz-3400hz 之间，并且电路应该实现增益的闭环调节，通过此电路可以实现增益的自动调整，以至于使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。本课题介绍了自动增益控制的概念原理以及对自动增益控制放大器各
2、部分的工作原理，最后对系统的测试结果以及设计与实现中应该注意的问题也做了详细分析。关键词： 放大器；自动增益控制； 电压跟随器； 滤波器ABSTRACTThe automatic gain control electric circuit has been widely used in all kinds of receivers、tape recorders and signal gathering systems, and also been used in communications system radar, the broadcast television system and o
3、ptical fiber communications, microwave communications, satellite communications. This topic mainly studies to the applies to the front level voltage amplification of the audio frequency amplification, therefore the frequency band scope of the electric circuit should be wider that can make the pronun
4、ciation signals to pass. Because the frequency band scope of the pronunciation signal is 300 Hz-3400 Hz, so the frequency band scope of our electric circuit should be designed within 300 Hz-3400 Hz. And the electric circuit should realize the closed loop adjustment which increases, it may realize th
5、e automatic control through this electric circuit which increases when the tonic train signal is strong automatically that it can reduce the multiple of the amplifier, and when the signal is weak that it can automatically increase the amplifier the multiple, so that can realize the volume with autom
6、atic control. This topic also introduced in the concept principle of the automatic gain control as well as to automatically increases the amplifier every part of principle of work the detailed introduction, and it pays attention to the question to the test result of this system .Finally we have make
7、 some analysis to the design. Key words：Amplifier； Automatic Gain Control； AGC；Voltage follower；Filter 目录摘 要.1第 1 章 引言.4第 2 章 自动增益控制.42. 1 自动增益控制4 2.1.1 自动增益控制基本概念.4 2.1.2 自动增益控制的原理.5 2. 2 自动增益控制放大器5 2. 3 本课题的研究内 容.5第 3 章 自动增益控制放大器的电路设计63. 1 方案选 择.6 3. 2 压随器工作原理8 3. 3 整流电路工作原理8 3. 4 滤波9 3. 5 增益控制工作原
8、 理.9 3. 6 电路元器件选择10 3.6.1 运算放大器.10 3.6.2 场效应管的选择.11 3.6.3 其他元器件的选择.11第 4 章 放大器电路的调试及实验结果124. 1 放大器电路的调试12 4. 2 实验结果及存在问题12第 5 章 总结.14参考文献15附 录15致 谢16第第 1 1 章章 引言引言随着微电子技术、计算机网络技术和通信技术等行业的迅速发展，自动增益 控制电路越来越被人们熟知并且广泛的应用到各个领域当中。自动增益控制线路， 简称 AGC 线路，A 是 AUTO（自动），G 是 GAIN（增益），C 是 CONTROL（控制）。 它是输出限幅装置的一种，是
9、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。在电路设计中，这种线路被大量的运用，从尖端的雷达技术到日常的广播电 视系统，自动增益控制无疑很好的解决了各种技术中
10、存在的信号强度问题。目前， 实现自动增益控制的手段有很多，在本文中，主要研究的是如何以放大器来实现 自动增益控制的目的，也就是自动增益控制放大器。第第 2 2 章章 自动增益控制自动增益控制2. 1 自动增益控制 2. 1. 1 自动增益控制的基本概念 接收机的输出电平取决于输入信号电平和接收机的增益。由于各种原因，接 收机的输入信号变化范围往往很大，信号弱时可以是一微伏或几十微伏，信号强 时可达几百毫伏，最强信号和最弱信号相差可达几十分贝。这个变化范围称为接 收机的动态范围。 影响接收机输入信号的因素很多，例如：发射台功率的大小、接收机离发射 台距离的远近、信号在传播过程中传播条件的变化(如
11、电离层和对流层的骚动、 天气的变化)、接收机环境的变化(如汽车上配备的接收机)，以及人为产生的噪 声对接收机的影响等。 为了防止强信号引起的过载，需要增大接收机的动态范围，这就要有增益控 制电路。能够使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的控制电路，简称自动 增益控制 AGC (Automatic Gain Control)电路，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。 常用来使系统的输出电平保持在一定范围之内，因而也可以称为自动电平控制。当前，该电路已广泛用于
12、各种接收机、录音机和信号采集系统中，另外在光 纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广 泛的应用。 AGC 电路目前概括起来有模拟 AGC 和数字 AGC 电路。AGC 环路可以放在模拟与 数字电路之间，增益控制算法在数字部分来实现，合适的增益设置反馈给模拟可 变增益放大器（VGA）。现在出现的自动增益控制方法可以分为以下 3 类：基于 电路反馈的自动增益控制；基于光路反馈的自动增益控制；光路反馈和电路反馈 相结合的自动增益控制。本文中要研究的是基于电路反馈的利用放大器实现的自 动增益控制。 2. 1. 2 自动增益控制的原理 自动增益控制电路的作用是：当输入信号
13、电压变化很大时，保持接收机输出 电压恒定或基本不变。具体地说，当输入信号很弱时，接收机的增益大，自动增 益控制电路不起作用；当输入信号很强时，自动增益控制电路进行控制，使接收 机的增益减小。这样，当接收信号强度变化时，接收机的输出端的电压或功率基 本不变或保持恒定。因此对 AGC 电路的要求是：在输入信号较小时，AGC 电路不 起作用，只有当输入信号增大到一定程度后，AGC 电路才起控制作用，使增益随 输入信号的增大而减少。 为实现上述要求，必须有一个能随外来信号强弱而变化的控制电压或电流信 号，利用这个信号对放大器的增益自动进行控制。由上述分析可知，调幅中频信 号经幅度检波后，在它的输出中除
14、音频信号外，还含有直流分量。直流分量大小 与中频载波的振幅成正比，也即与外来高频信号成正比。因此，可将检波器输出 的直流分量作为 AGC 控制信号。 AGC 电路工作原理：可以分为增益受控放大电路和控制电压形成电路。增益 受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压 U0而改变。控制电压形成电 路的基本部件是 AGC 整流器和低通平滑滤波器，有时也包含门电路和直流放大器 等部件。 2. 2 自动增益控制放大器 目前,实现自动增益控制的手段很多,典型的有压控放大器,也就是本文所要 研究的自动增益控制放大器。它是通过调整放大器一个控制端的电压,就可以实 现调节这个放大器的增益。因此,我们就可以通过反馈电路采集输出端的电压, 通过调整网络后(调整网络的功能就是规定的调整策略)加到放大器的控制端.就 可以实现自动增益控制。 2. 3 本课题的研究内容 本文设计的电路主要是应用于音频放大的前级电压放大，因此设计的电路 需容纳的频带范围应较宽，以至于使语音信号通过。由于语音信号的频带范围 为 300hz-3400hz
