自动增益控制电路的设计与实现 - 图文(2)

6、总体电路设计

该电路主要由输入前级、中间直流互补级联放级、倍压整流电路、反馈网络组成。其中反馈网络跨在直流互补耦合级联放大级的前端与输出级的前端之间，使信号自动衰减为一定的值（小幅波动），实现自动增益控制。

六、所实现功能说明

1、基本功能：

输入的信号范围在0.5～50mVrms时，经过输入缓冲级，直流耦合互补级联放大信号（提供大部分增益），经过射极跟随器，接输出端同时引反馈回去到放大级前端，反馈由具有倍压整流作用的D1、D2和可变衰减器，对不同的输入信号，反馈信号大小不一样，使经输入缓冲级放大电路放大的信号与反馈信号叠加，叠加后的信号幅度在很小的范围波动，再经过放大，使输出电压0.5～1.5Vrms，信号带宽满足覆盖100Hz～5KHz的要求，实现了自动增益控制。

2、直流电源：Vcc=9V 3、主要测试数据： f/Hz 100 1000 3000 5000 Vi/mVrms 5 1.22 1.23 1.24 1.24 10 1.30 1.30 1.31 1.31 20 1.33 1.34 1.35 1.35 30 1.37 1.37 1.38 1.38 50 1.41 1.41 1.42 1.42 4、测量方法： （1） 输入端接输入信号，电压有效值0.5～50mV，频率在100Hz～

5KHz，为得到不同 频率不同电压下的增益数据，采取单变量法测试，用示波器观察输入输出信号，使用交流毫伏表测量输入输出的信号电压的有效值，计算增益； （2）具体测试过程如下：

保持输入电压有效值0.5mV，改变信号频率从100Hz变化到5KHz（为取得更多的数据，可以每次增大500Hz，多测数据），测量记录如上表格所示；

（3） 由测出的数据可以计算出增益，同时可见，再输入电压在规定的

范围内大幅波动时，输出电压在规定的范围内以很小幅度波动，即可认为输入在规定范围内变化时，输出不变，实现了自动增益控制的功能；

（4） 为了解反馈网络在自动增益控制电路中的作用，可以在反馈输出

端接示波器通道来观察测量反馈输出信号，亦可把反馈引回的线去掉，用示波器观察测量没有反馈时的输出信号，记录测量的数据，分析可以看出反馈网络在该电路中举足轻重的地位，这也是该电路称为反馈式AGC的原因。

（5） 用示波器观察输入缓冲级（该实验中注释为Q1）的集电极输出

波形，记录测量数据；把反馈去掉，同样观察测量Q1集电极的波形，对比可见，有反馈的时候Q1的集电极输出信号幅值基本为2mV，而无反馈的时候，Q1的集电极输出信号幅值为伏级上的，比有反馈的时候大的多，可见自动衰减的负反馈信号与经缓冲级放大的信号叠加，使信号维持在一个比较稳定的值。

（6） 测量倍压整流电路（D1、D2构成）的输出信号波形，增进对倍

压整流器的工作原理的理解。

七、故障及问题分析

做PCB板时，由于刚开始对于软件不熟悉，所以走了不少弯路。首先，将原理图画好后，运行总是出错，最后发现是未将原理图放入工程，其次将原件导入PCB板时，没有画禁布线区，并且未放置焊盘，导致无法布线。后经调整，并查阅相关资料完成了PCB板。

首先，连接电路用了较长时间。第一次连接完毕，发现地线和电源线接的太乱，并且导线过多。第二次连接完成后，却无法得到预期的输出波形，而是在电源接通后会出现方波，检查电路并未发现错误，于是又进行了第三次连接，但还是未得到预期效果，经过检查，应对各级参数进行对比发现R13忘记接地，改正过后得到了满意的波形。

八、总结和结论

1、本实验综合性较强，考察了理论分析与动手实践的综合能力，让我们通过实验，加深了对模电的认识。

2、本实验采用了反馈式自动增益控制电路，主要由输入缓冲级、直流耦合互补级联、信号输出级、倍压整流与反馈几个部分组成。倍压整流与反馈实现了自动增益控制的功能。

3、由于自动增益控制电路比较复杂，我们在实验中应该学会部分分析的方法。当电路的输出电压波形不符合预期时，要根据实际的输出与理论分析的输出之间的差距来分析故障发生在哪里，这样可使我们缩小排查的范围，提高实验效率，同时加深理解了电路每一部分的具体功能。

4、在连接电路之前，应该先设计好具体的电路布局，使得整体清晰美观，这样可以避免不必要的返工。

5、输出的信号电压基本为1.35Vrms，以很小幅度波动，在实验要求的范围内，输出信号带宽为50Hz～225KHz，覆盖要求的频率宽度，可以处理很宽频带的信号，说明该电路对信号处理能力强， 但同时带来一个问题，通频带宽，选择性差。

6、该自动增益控制电路，输入信号范围为0.5～50mVrms输出信号为0.5～1.5Vrms信号带宽：100～5KHz，适合应用于低频段小信号处理

的系统中。

九、PROTEL绘制的原理图

1、PROTEL绘制的AGC电路原理图： 该电路主要有几部分组成：

输入前级、中间直流互补级联放大级、倍压整流电路、反馈网络、输

出级。

其中反馈网络跨在直流互补耦合级联放大级的前端与输出级的前端之间，使信号自动衰减为一定的值，实现自动增益控制。

2、 用PROTEL生成的PCB板

3、9V稳压源电路原理图：

4、9V稳压源生成PCB板

5、实物效果

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