北邮模电实验下 AGC自动增益实验报告 - 图文(2)

地确定这个输出电阻。

(2) 由于R3未旁路，使Q1电压增益降低，此时有

AQ1?－图5

?R4R?－4rbe?(1??)R3R3(2)

(3) 如公式(2)所示，未旁路的R3有助于Q1集电极电流－电压驱动的线性响

应。 (4) Q1的基极微分输入电阻升至RdBASE?rbe??1???R3，与只有rbe相比，它

远远大于Q1的瞬时工作点，并且对其依赖性较低。

II直流耦合互补级联放大电路

图6

直流耦合互补级联放大电路如图6所示，该部分利用直流耦合将Q2与Q3进行级联，为AGC电路提供了大部分的电压增益。R14是1kΩ的电阻，将发射机输出跟随器Q4与信号输出端隔离开来。必要时，R14可选用更低的电阻，但如果R14过低，则大电容的连接电缆会使Q4进入寄生振荡。

IIIAGC反馈电路

AGC反馈电路如图7所示，电阻R4构成可变衰减器的固定电阻，类似于图5中的电阻R1，而Q6构成衰减器的可变电阻部分。晶体管Q5为Q6提供集电极驱动电流，Q5的共射极结构只需要很少的基极电流。采用这种方法时，决定AGC释放时间的电阻R17阻值可以选大些，从而能有较长时间AGC释放时间。电阻R19用于限制通过Q5和Q6的最大直流控制电流。

当把大的C5值与Q5的最小微分电阻进行比较时，即最大信号波幅在完全控制下，其电抗对最低频率信号频谱成分而言是可以忽略的。D1和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。这种结构

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可以容纳非对称信号波形的两极性的大峰值振幅。

电阻R15决定了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决定了AGC的释放时间，为确保对高频信号成分的良好响应，D1和D2可以使用肖特基或快速PN硅二极管。

当输入信号变大时，输出跟着增大，Q6的微分电阻就会跟这变小，输入进入放大级的信号就会变小，是输出减小；反之输入变小时，输出自动变大。从而实现自动增益控制功能。

图7

IV9V稳压源电路设计

9V

-9V

图8

9V稳压源电路如图8所示，电路由指示电路、变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路五部分组成。

5

输入AC220V、50Hz的交流信号后，通过保险丝（图中未画出）送到上电指示电路和变压器的原边绕组，上电指示电路由1只普通红色发光二极管串接1只150kΩ、功率0.25W的限流电阻而成。通过电源变压器得到较低的副边电压U2并送到整流电路。

整流电路由4个1N4001二极管组成桥式整流电路，当正弦交流电压为正的时候，右上、左下二极管导通，当交流电压为负的时候右下、左上二极管导通，使输出的电压周期变为原来的一半，且电压总为正，从而初步达到变交流电压为直流电压的目的。

经过整流以后的电压经滤波电容C1、C2的滤波作用，将整流以后的电压里的交流成分滤除。当滤波电容不接负载时，由于电容没有放电回路，所以输出的是一个恒定的电压量；当滤波电容接负载时，由于有了放电回路，电容的放电时间常数为一定值，使放电的时间被控制在一定的范围，从而达到滤波的目的。

选用1000μF的电解电容作滤波电容。每个稳压器的输入和输出端接入的电容C5、C6、C7、C8目的是实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰。D2、D3两只1N4001二极管如图跨接在稳压器的输入与输出端之间。

2、总体电路

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图8

完整的AGC电路图如图8所示，有效的AGC范围为5mV-50mV输入电压，在这个范围内，输出电压的变化不超过5dB，正弦输入信号从5mV到50mV步长变化时的AGC开始时间约为0.3s，从50mV输入至5mV的AGC释放时间约为100s。

六、 实现功能

本实验所完成的电路实现了自动增益控制的功能，，输入变化较大时（40dB以内），输出变化较小（5dB以内）。

测试方法：先保持恒定的信号频率，将输入信号的有效值从5mV逐渐提高到50mV；之后再保持输入信号有效值不变，讲频率从100Hz逐渐提高到5kHz，分别用示波器记录输入输出波形，用交流毫伏表测量输入输出有效值并记录数据。

原始数据记录表格如下： Uo/mV Ui 14mVpp 28mVpp 56mVpp 84mVpp 112 mVpp 140 mVpp (5mV) (10mV) (20 mV) (30 mV) (40mV) (50mV) f/Hz 100 500 1k 2k 3k 5k 621 642 643 643 643 639 661 684 685 685 684 682 678 709 711 711 709 708 687 723 725 725 724 722 694 734 736 736 736 733 699 743 745 745 745 742 从140mVpp，5kHz到14mVpp，5kHz，共用时1分54秒； 从140mVpp，100Hz到14mVpp，100Hz，共用时2分07秒。 由数据可见，当输入从5mV到50mV变化时，输出在621mV到742mV之间，满足实验要求。

部分波形图：（以最低频率最低电压和最高频率最高电压为例） 当输入信号为14mVpp，100Hz正弦波时，输出电压有效值如下：

波形图如下：

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当输入信号为140mVpp，5kHz正弦波时，输出电压有效值如下：

波形图如下：

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