改变放大器的负载。.ppt

任务5.1　自动增益控制电路 本讲导航 教学目的: § 5.1.1 反馈控制电路概述 1.了解反馈控制系统的概念、功能、类型、特点及基本原理 2.理解AGC电路的组成、工作原理、性能分析及应用 § 5.1.2 自动增益控制电路 教学重点及难点: AGC控制方式及其原理 一、反馈控制电路的概念 在通信系统和电子设备中，为了提高它们的性能指标或实现某些高性能要求，广泛采用各种类型的控制电路。 这些控制电路大都是利用反馈的原理实现对自身的调节与控制，因此统称为反馈控制电路。 若反馈系统都是闭环的系统，则称为环路系统。 § 5.1.1 反馈控制电路概述 二、反馈控制电路的系统框图 图5-1-1 反馈控制电路的组成方框图 工作过程: (1)标准:Xo与XI具有确定的关系，即Xo= f (XI) (2)偏移:当Xo≠ f (XI) 时，产生误差量 Xe= f (XI - Xo) (3)控制与调整：Xe→被控对象→恢复Xo= f (XI) 图上所示X参量可以是电压（电流）、频率或相位。 如果比较的参量是电压或电流，则称为自动增益控制电路(AGC)； 如果比较的参量为频率，则称为自动频率控制(AFC)； 如果比较的参量是相位，则称为自动相位控制电路或锁相环路(PLL)。 三. 反馈控制电路的类型及特点 自动增益控制电路(AGC)，广泛应用于各类接收机中，是接收机的重要辅助电路之一。 其主要功能：根据输入信号电平的大小，自动调整接收机的增益，从而使接收机在输入信号幅度忽大忽小变化时保持输出信号电平稳定。即当输入信号很弱时，接收机的增益大；当输入信号很强时，接收机的增益小。这样，当信号场强变化时，接收机输出端的电压或功率基本稳定。 自动频率控制电路(AFC)，又称自动频率微调电路， 它利用反馈控制量自动调节振荡器的振荡频率，使振荡器稳定在某一预期的标准频率附近，主要用于电子设备中稳定振荡器的振荡频率。 锁相环（PLL）：实现无频差的频率控制。 反馈控制电路之所以能控制输出参量并使之稳定，其主要原因在于它能够利用反馈量与参考量之间的误差量实现对电路的控制，即利用存在的误差来减小误差。因此，在控制过程中，被控制量始终存在误差，反馈控制只是维持误差在一定范围，并无法完全消除误差。 一、自动增益控制的工作原理 § 5.1.2 自动增益控制(AGC) 图5-1-2 具有AGC的超外差式调幅接收机方框图 AGC电路至少应包括: （1）产生一个随输入信号大小而变化的控制电压，即AGC电压； （2）利用此AGC电压去控制相关可控增益放大器，实现AGC。 高放、中放的增益: Auo=p1 p2|yfe| / g∑ 其中, p1 p2 是接入系数，|yfe|是晶体管的正向传输导纳，g∑是负载电导。|yfe|与IEQ成正比，即|yfe|∝IEQ或?∝IEQ。 可见，控制 Auo的方法有两种： 1.改变发射极电流IEQ； 2.改变放大器的负载，使g∑随增益而变化。 二、AGC的控制实现方法: 1.改变发射极电流IEQ(分立元件电路) 图5-1-3 晶体管β~IE曲线 当IE较小时，β随的IE的增大而增大（ab段）；当IE增至某一值IEQ后，β最大；若IE继续增大，则β逐渐减小（bc段）。因此，根据晶体管的上述特点，利用AGC电压控制IE，就可以实现AGC。 Auo=p1 p2|yfe| / g∑ |yfe|∝IEQ或?∝IEQ 利用β~IE曲线的上升部分（ab段）称为反向自动增益控制(简称反向AGC); 利用β~IE曲线的下降部分（bc段）称为正向自动增益控制(简称正向AGC)。 在反向AGC（ab段）中，IE必须随着|±UAGC|的增大而减小，才能使β下降，增益降低，因此起始工作点应选择在曲线上升部分的b点，其控制过程可表示为: Uim↑ →Uom↑→|±UAGC| →IE↓→β↓→ Uom↓ ← |Auo|↓ ← | yfe |↓ ← Auo=p1 p2|yfe| / g∑ |yfe|∝IEQ 或 ?∝IEQ Auo —— —— 在正向AGC（bc段）中，IE必须随着|±UAGC|的增大而增大，才能使β下降，增益降低，因此起始工作点应选择在β值较大处（b点），其控制过程可表示为: Uim↑ →Uom↑→|±UAGC|↑ →IE↑→β↓→ Uom↓