AGC可控增益放大电路.PDF

AGC可控增益放大电路 李博文 131180122 一．实验内容 1．不接AGC，改变中放输入信号幅度，用示波器观察中放输出波形； 2．接通AGC，改变中放输入信号幅度，用示波器观察中放输出波形； 3．改变中放输入信号幅度，用三用表测量AGC 电压变化情况。 二．实验原理 接收机在接收来自不同电台的信号时，由于各电台的功率不同，与接收机的距离又远近 不一，所以接收的信号强度变化范围很大，如果接收机增益不能控制，一方面不能保证接收 机输出适当的声音强度，另一方面，在接收强信号时易引起晶体管过载，即产生大信号阻塞， 甚至损坏晶体管或终端设备，因此，接收机需要有增益控制设备。常用的增益控制有人工和 自动两种，本实验采用自动增益控制，自动增益控制简称AGC电路。 为实现AGC，首先要有一个随外来信号强度变化的电压，然后用这一电压去改变被控制 级增益。这一控制电压可以从二极管检波器中获得，因为检波器输出中，包含有直流成分， 并且其大小与输入信号的载波大小成正比，而载波的大小代表了信号的强弱，所以在检波器 之后接一个RC 低通滤波器，就可获得直流成分。AGC 的原理如图12-1 所示，这种反馈式调 整系统也称闭环调整系统。 被控级 末级中放 检波器 直流放大 Rp Cp 图12-1 自动增益控制原理方框图 自动增益控制方式有很多种，一般常用以下三种： （1）改变被控级晶体管的工作状态； （2）改变晶体管的负载参数；（3）改变级间回路的衰减量。 三．实验仿真 该实验仿真采用TI 的VCA820 作为主要的AGC 电路芯片，VCA820 是一款 150MHz 对于小 信号宽带宽，40dB 可控线性增益范围的压控放大器，在正负5V 的电压下误差不超过0.4dB, 很适合作为AGC 电路的主要芯片，仿真电路图如下。 VCA 的最大增益为2*Rf/Rg,随着Vg 上电压从2V 到0V 的减小，增益相应地减小。但是， 为了使电路能正常工作，VCA820 内部两个缓冲器之间的电流IRg 需满足 VCA820 是一款电流反馈放大器，反馈电阻Rf 不仅决定了最大放大 倍数，同时也影响了带宽，所以，为了保证有最佳的使用效果，选用了VCA 推荐的参数，即 在G=10 的情况下，选择Rg=200，Rf=1000。 由于VCA820 的放大倍数不够，后面跟一个用放大器opa695 完成的放大级。Opa695 是 一个超宽带电流反馈放大器，完全可以满足这个高频信号的进一步放大任务。这里设置放大 倍数为20 倍。 opa695 输出的电压给到了opa820，完成电路的调节功能。Opa820 是一款单位增益稳定， 在单位增益下具有很低的噪声的电压反馈放大器，很适合这个电路。该电路通过RC 完成积 分作用，当输出电压大于Vref 时，积分器反向积分，降低Vg 的输入电压，从而达到了控制 作用。 实验结果如下，分别在 100mV，500mV，1V 的情况下输入，发现输出的幅值不变，达到了 AGC 电路的效果。 四．实验步骤 1．控制电压的测试 高频信号源设置频率为 2.5MHZ，其输出与中频放大器的输入（7P01）相连，中放输出 与二极管检波器输入相连。 用三用表直流电压档或示波器直流位测试AGC 的控制电压输出（16P02），改变高频信号 源的输出幅度，观察AGC 控制电压的变化。可以看出当高频信号源幅度增大时，AGC 控制电 压也增大，如下图，输入信号为2V 时，输出为1.25 伏；输入为3V 时，输出为5.2V。 2．不接AGC 时，输出信号的测试 上述步骤2 的状态因为AGC 输出没有与中放相连，即没有构成闭环，所以AGC 没有起控 制作用。在上述状态中，用示波器测试中放输出（7TP02）或检波器输入（10TP01）波形， 可以看出，当增大高频信号源输出幅度时，中放输出随之增大。 3．接通AGC 时，输出信号的测试