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自动增益控制电路的设计与实现
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实验报告
北京邮电大学 信息与通信工程学院
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一：课题名称
自动增益控制电路的设计与实现
二：摘要及关键词
1、摘要：
在处理输入的模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强
度大幅变化的情况；另外，在其他应用中，如监控系统中的多个相同传感器返回的信号中，频谱结构和动态范围大体相似，而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号，导致因为非重复性事件而丢失数据。此时，可以使用带AGC（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。
本实验在介绍了AGC电路的基础上，采用了一种相对简单而有效实
现预通道AGC的方法，电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法。 2、关键词：
驱动缓冲 可变衰减 自动增益控制 电压跟随器 反馈
三：设计任务要求
1、基本要求：
1） 设计实现一个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：100～5KHz；
2） 设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的电路原 理图（SCH）及印制电路板图（PCB） 2、提高要求：
1）设计一种采用其他方式的AGC电路；
2）采用麦克风作为输入，8Ω喇叭作为输出的完整音频系统。 3、探究要求：
1）如何设计具有更宽输入电压范围的AGC电路；
2）测试AGC电路中的总谐波失真（THD）及如何有效的降低THD。
四：设计思路及总体结构框架 1、设计思路
①该实验电路中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.
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VGA Input Output
反馈式AGC Detetor
由短路三极管构成的衰减器电路
②对正电流的I所有可用值（一般都小于晶体管的最大额定设计
电流），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，符合肖特基方程，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。R4构成可变衰减器的固定电阻，Q6构成衰减器的可变电阻部分，D1、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Q5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（若与C6组合的R15过小，则使反馈传输函数产生极点，导致不稳定），电阻R17决定AGC的释放时间。R14是1KΩ电阻，将发射极输出跟随器Q4与信号输出端隔离开。 2、总体结构框图
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