一种自动增益控制电路的设计与实现

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一种自动增益控制电路的设计与实现

作者：王坤

来源：《中国科技博览》2016年第18期

[摘要]本文设计实现了反馈型自动增益控制（AGC）电路，该AGC电路由驱动缓冲、衰减器、检波整流、级联放大和跟随输出等部分组成。本文详细地介绍了各部分的设计方法及工作原理，测试结果表明：当该AGC电路的输入信号在40dB范围内变化时，输出信号的幅度

变化不超过4dB，该AGC电路很好地实现了自动增益控制的功能。

[关键词]自动增益控制；负反馈；衰减器；检波整流

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0110-02

0 引言

在光纤通信、广播电视、传感器处理等电路系统中，接收机的输入信号和增益共同决定着接收机的输出信号。在现实生活中，影响接收机输入信号的因素有很多，例如：发射功率的大小、收发距离的远近、信号传播媒介的变化[1]、噪声对接收机的影响等。如果接收机增益过小，则强输入信号能正常接收，而弱输入信号将接收不到，从而造成信号的丢失。如果接收机增益过大，则弱输入信号能正常接收，而强输入信号有可能使接收机过载而导致阻塞，甚至使接收机损坏。因此，需要接收机的增益能随输入信号的强度而自动调整，即需要引入自动增益控制（AGC）电路。

AGC电路能够在输入信号幅度变化很大的情况下，保证输出信号的幅度恒定或仅在较小范围内变化[2]。AGC电路从结构上大致可分为三种：前馈型、反馈型和混合型。其中，前馈型电路收敛比反馈型要快，但是不稳定；混合型克服了前馈型和反馈型电路的缺点，尤其适合用于快速衰落信道，但是电路复杂、功耗大、调试困难。所以，本文采用反馈型结构设计实现了AGC电路，并分析了该AGC电路各个部分的原理与具体功能。

1 电路设计

反馈型AGC电路本质是一个负反馈系统，该电路可以分成放大电路和控制电路两部分，其中放大电路用于放大输入信号，其增益大小受控制电路的输出信号控制。

如图1所示，该AGC电路由驱动缓冲、衰减器、检波整流、级联放大和跟随输出等部分组成。驱动缓冲部分为AGC电路提供较高输入阻抗，并实现与输入信号源的隔离，衰减器和检波整流部分共同组成控制部分，级联放大部分将衰减后的信号放大到所需幅度，最后使用射极跟随器作为输出级。

1.1 驱动缓冲部分