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硬件开发者之路之——认识AGC电路

上一篇 / 下一篇  2018-06-25 22:10:49 / 个人分类:技术生涯

AGC(Automatic Generation Control)自动增益控制电路的目的是实现对于信号幅度变化较大的检测对象的放大增益控制,譬如音频设计中,为了保证喇叭输出合适音量的声音,当然这个音量是与输入无关的(不然岂不是不停调节音量旋钮),需要加AGC控制,以及图像采集设计中也可以采用AGC来实现强弱光线情况下稳定的图像信号检测。现在以AD603为例来学习一下AGC电路的原理。
AGC电路基本原理很简单:
 
AD603的结构:
 
这个结构被称为X-AMP,由固定增益运放和可变衰减器组成。该结构的特点是噪声性能优异。
固定放大器的增益由VOUT和FDBK之间的阻值决定:
1、 VOUT和FDBK之间短路,宽频带模式下增益范围为-11dB~+31dB(0.28~+35.5倍)。
2、 VOUT和FDBK之间外接电阻,增益范围在模式1和3之间。
3、 VOUT和FDBK之间开路,窄带模式增益范围为+8.93dB~+51dB(+2.8~+354倍)。
GPOS为控制电压正相输入,GNEG为控制电压反相输入。GPOS-GNEG越大则增益越大。
我们利用仿真来看一下:
R2为增益范围设置电阻,当R2=0欧姆时。输入信号0.01V,横坐标为控制电压,纵坐标为放大倍数。
当R2开路时,设置输入信号为0.002V。
 
R2设置增益范围基本上是线性的。
 
下面介绍一种应用电路,利用积分网络反馈。
 
V4为目标值设置,C2为积分电容,可见积分时间影响AGC的响应速度。
 
单片AD603的增益范围有限,可以采取级联方式:
 
这里的电源采用的是单电源+10V,因此偏置电压设置在+5V。反馈网络由晶体管检波电路组成。具体原理
1、 AD603的增益由1和2脚电压调节,增益可控时的电压范围为-500mV~+500mV。
2、 2脚通过电阻分别设置偏置电压。
3、 1脚连接一起由检波反馈控制。
4、 检波电路由两个三极管组成,电路启动Q2导通时,CAV被充电,充电电流为I1=0.32mA,1、2脚之间电压增大,增益增大,输出增大。在没有Q1的条件下VAGC能达到9.5-0.2=9.3V(三极管饱和)。两级AGC都达到最大增益输出,84dB。
5、 4脚电压为设置值,即输出平均值。交流信号输出的偏置电压值,当输出电压的负半轴幅度超过约0.7V,Q1导通,VAGC放电,导致1、2脚电压差降低,增益降低。
如图仿真,可以看到输出波形和VAGC的充放电过程。
 
 

TAG: AGC 硬件开发 信号检测 AD603

 

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