自动增益控制电路的设计与实现

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基于VCA810的自动增益控制放大器的设计与实现

第31卷第4期苏州市职业大学学报 V ol .31，No .42020年12月 Journal of Suzhou V ocational University Dec . ，2020基于VCA810的自动增益控制放大器的设计与实现王书立a ，王勤宏b(苏州市职业大学 a .艺术学院；b .计算机工程学院，江苏苏州 215104)摘要：以STM32F103RET6和VCA810为核心部件，辅以分级处理模块、测频模块、键盘输入模块、LCD 显示模块及话筒输入模块等组成一个自动增益控制放大器。

当输入音频信号频率在100 Hz~10 kHz 、幅度在10 mV~5 V 时，该系统可通过STM32F103RET6调节VCA810的压控电压，实现放大器输出幅度的保持、步进式调节和任意设定等功能，并能够根据环境噪声的改变自动调节放大器的输出幅度。

该设计适用于各种接收机、录音机和信号采集系统。

关键词：自动增益控制；放大器；STM32F103RET6；VCA810中图分类号：TN702 文献标志码：A 文章编号：1008-5475(2020)04-0030-06Design and Realization of Automatic Gain Control Amplifier Based on VCA810WANG Shuli a ，WANG Qinhong b（a .School of Fine Art ；b .School of Computer Engineering ，Suzhou Vocational University ，Suzhou 215104，China)Abstract ：Taking STM32F103RET6 and VCA810 as the core components ， the paper presents an automatic gain control ampliﬁer composed of hierarchical processing module ， frequency measurement module ， keyboard input module ， LCD display module ， microphone input module ， and etc . When the frequency of input audio signal varies between 100 Hz and 10 kHz ， with the amplitude within the scope of 10 mV ~ 5 V ， this system is capable of maintaining ， step modulating ， and setting the output amplitude of the ampliﬁer through adjusting the voltage of VCA810， which is controlled by STM32F103RET6. Furthermore ， the output amplitude of the ampliﬁer can also be adjusted automatically according to ambient noises ， which makes it suitable for the application in receiver ， recorder and signal acquisition system .Keywords ：automatic gain control ；ampliﬁer ；STM32F103RET6；VCA810DOI ：10.16219/j .cnki .szxbzk .2020.04.007收稿日期：2020-09-02作者简介：王书立(1969—)，男，黑龙江鸡西人，助理实验师，主要从事实验技术研究。

自动增益控制(AGC)

自动增益控制（AGC）电路自动增益控制（AGC）电路是无线电接收设备中的重要电路，用来保证接收幅度的稳定。

自动增益控制（AGC）电路的作用是能根据输入信号的电压的大小，自动调整放大器的增益，使得放大器的输出电压在一定范围内变化。

它一般由电平检测器（峰值检波电路）、低通滤波器、直流放大器、电压比较器、控制电压产生器和可控增益放大器组成。

其中可控增益放大器是实现增益控制的关键。

一、自动增益控制电路（AGC）的工作原理(一)AGC的作用自动增益控制电路的作用，是在输入信号幅度变化很大的情况下，自动保持输出信号幅度在很小范围内变化的一种自动控制电路。

自动增益控制电路可以看成由反馈控制器和（控制）对象两部分组成，其中反馈控制器由电平检测器、低通滤波器、直流放大器、电压比较器和控制电压产生器组成，被控对象是可控增益放大器。

可控增益放大器的输入信号就是AGC电路的输入信号.(二)AGC各单元电路的功能与基本工作原理1.电平检测器电平检测器的功能是检测出输出信号的电平值，通常由振幅检波器实现，它的输出与输入信号电平成线性关系，其输出电压为。

2.低通滤波器环路中的低通滤波器具有非常重要的作用。

由于发射功率变化、距离远近变化、电波传播衰落等引起信号强度的变化是自动增益控制电路需要进行控制的范围，这些变化比较缓慢，而当输入为调幅信号时，调幅波的幅值变化是传递信息的有用幅值变化．这种变化不应被自动增益控制电路的控制作用减弱或抵消（此现象称为反调制），由于两类信号的变化频率不同，就可以恰当选择环路的频率响应特性，适当地选择低通滤波器的传输特性，使环路对高于某一频率的调制信号的变化无响应，而对低于这一频率的缓慢变化具有抑制作用。

3.直流放大器直流放大器将低通滤波器输出的电平值进行放大后送至电压比较器，由于电平检测器输出的电平信号的变化频率很低，例如几赫左右，所以一般均采用直流放大器进行放大。

4.电压比较器经直流放大器放大后的输出电压与给定的基准电压进行比较，输出误差信号电压，当电压比较器增益为时，服从下列关系式5.控制电压产生器控制电压产生器的功能是将误差电压变换为适合可变增益放大器需要的控制电压，这种变换可以是幅度的放大或电压极性的变换。

基于FPGA的自动增益控制算法的设计与实现

基于FPGA的自动增益控制算法的设计与实现作者：***来源：《卫星电视与宽带多媒体》2020年第07期【摘要】在一般的接收機系统中，由于天线接收时信号幅度变化较大，自动增益控制（AGC）算法在整个传输控制系统中起着至关重要的作用。

在本文中，首先介绍了AGC算法的基本原理和结构，通过对AGC算法在工程中应用的总结，设计一种能够在工程中使用的快速AGC算法并对其性能进行理论分析，在FPGA中进行编程实现并完成仿真，证明该算法能够在工程中应用。

【关键词】接收机;AGC;FPGA在目前的无线通信系统设计过程中，人们趋向于将越来越多的信号处理从模拟域转到数字域，无论是模拟AGC电路还是数字AGC算法在接收机中都是重要的组成。

在射频前端，从天线接收的信号由于传输环境变化的影响，其幅度变化范围比较大，如果射频前端采用固定增益必然影响到ADC的工作性能。

如果信号幅度过大，很可能烧毁ADC器件，如果信号过小，导致信号被噪声淹没而无法检测到有效信号。

相对于基带信号，人们更多关注的是有用信号，其信号带宽一般远小于中频带宽，数字下变频（DDC）以后，大量的无用信号会被滤波器滤除，所以DDC之后的基带信号幅度可能比较小，这对后续的处理，像信号特征的提取，调制解调等十分不利。

因此，在数字信号处理端添加自动增益控制算法具有相当重要的作用。

在一般的工程设计上，自动增益控制成为了保证ADC的动态范围和保证良好的信号处理工作进行的重要技术，AGC算法的控制方式可以分为射频前端模拟控制和数字采集ADC端的控制两种，前者工作方式是通过接收机接收到的模拟信号作为控制参量，后者是通过ADC采集以后的数字信号作为控制参量，并经过一定的算法得到实际的控制信号，这是本文研究的重点。

1. AGC算法的基本原理及结构自动增益控制模块主要作用于射频前端，其基本结构如下图1所示射频前端：内部放大器主要由功率放大器、低噪声放大器组成。

其中功率放大器主要作用是对发射通路的信号放大;低噪声放大器的作用是对接收通道中的小信号进行放大;在工程设计时，一般具有较大的增益调节范围，方便后端进行自动增益控制。

自动增益控制电路的设计与实现_图文.

自动增益控制电路的设计与实现实验报告北京邮电大学信息与通信工程学院一：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.DetetorVGAInput Output反馈式AGC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。

自动增益控制

自动增益控制的定义自动增益控制是指使放大电路的增益自动随信号的强度而调整的自动控制方法.自动增益控制电路的原理简介实现自动增益控制功能的电路简称AGC环,AGC环是闭环电路,是一个负反馈系统,一般来说分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分.增益受控放大电路文娱正向放大通路,其增益随控制电压而改变.控制电压形成电路的基本部件是AGC 检波器和低通平滑滤波器,有时也包含门电路和直流放大器等部件.放大电路的输出信号u0 经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后,产生用以控制增益受控放大器的电压uc .当输入信号ui增大时,u0和uc亦随之增大 . uc 增大使放大电路的增益下降,从而使输出信号的变化量显着小于输入信号的变化量,达到自动增益控制的目的.自动增益控制的目的若接收信号几μv~几mv变化,即信号强弱比为10三次方~10四次方.变化原因:距离不同、电台发射功率不同;移动电台、短波信号衰落,强弱变化相对缓慢.因信号强弱变化大,若放大器增益固定,则造成:(1)使后级放大器偏离线性区,信号失真;如:电视信号的同步头被压缩或消去,使同步失控.严重时,产生大信号阻塞(进入截止、饱和区);(2)增加混频组合频率干扰和非线性;对自动增益控制电路的具体要求(1)增益控制范围大;如:电视AGC:20~60dB.(2)保持系统良好的信噪比特性;(3)控制灵敏度高;如:电视AGC:-3dB以内.(4)控制增益变化时,幅频、群时延特性不变,以减小信号失真;(5)控制特性受温度影响小.控制放大器增益的方法1. 放大管电流控制法反向AGC:增益G随Ic正比变化,即: Ic↓,G↓: Ic↑,G↑优点: Ic小,节省功率.缺点:信号过大时, Ic↓↓过快,放大器进入非线性区.正向AGC: 增益G随Ic反比变化,即: Ic↑,G↓: Ic↓,G↑专用正向AGC管,曲线较陡,即Ic↑时G↓较快(控制灵敏度高).图(a)为反向AGC控制,VAGC为负电压控制过程:输出↑→VAGC负向↑→ib(ic)↓→G↓图(b)为正向AGC控制,VAGC为正电压控制过程:输出↑→VAGC正向↑→ib(ic)↑→G↓2. 放大管集电极电压控制法因为|Yfe|与Vce直接相关,故可通过VAGC改变Vce|Yfe|来改变|Yfe|(Avo).3. 放大管负载控制法因为放大器的增益与负载直接相关,可通过VAGC控制负载变化来改变增益.4. 差动电路增益控制法采用分流方式控制增益.5. 双栅场MOS效应管增益控制自动增益控制的电路举例1.广播接收机中的AGC电路2.AGC方式高线性调幅3.AGC方式高线性功放数据采集系统中自动增益控制的实现1硬件结构自动增益控制原理:(1)利用数模转换器实现增益控制原理为了改变放大器的增益,一般有2条途径:改变反相端的输入电阻阻值和改变负反馈电阻阻值.通过设计一个电阻网络和开关可以实现这种功能.D/A转换器能把数字量转换成模拟量,他的内部结构一般是电阻R-2R梯形网络,并集成有多路模拟开关.因此采取与常规D/A变换不同的用法,巧妙地利用D/A转换器的内部电阻网络可以实现改变放大器增益的功能.硬件原理如图1所示.这里采用AD7520芯片,AD7520是一种廉价的10位D/A转换芯片,由CMOS 电流开关和梯形电阻网络构成,结构简单,通用性好,配置灵活,其内部电阻网络由薄膜电阻构成,激光修正,相对于继电器和模拟开关等设计电阻网络而言,具有精度高、体积小、控制方便、外围布线简单等特点.其等效电路图如图2所示.从参考电压 VR流经梯形网络至OUT1的电流和没有分流电阻R0时的电流I 相比,其关系为:因此,只要改变数字量D的值就可以改变增益A.(2)自动增益控制原理经过放大器放大后输出的信号在送入AD转换器的同时,也输入到2个电压比较器(这2个电压比较器的参考电压分别为AD转换器允许输入的最大值和最小值),其中一个输到正相端,一个输到反相端.根据电压比较器输出的结果是0还是1来修改DAC的数字量输入,可以达到改变放大器增益的效果.如图1所示,2个电压比较器输出有3种可能:(1) P12=1,P13=0, 即放大器输出的电压值高于电压比较器的参考电压,此时放大倍数偏大,应通过程序修改DAC的输入(即修改P0口和P10,P11的值)减小放大倍数;(2) P12=0,P13=0,即放大器输出的电压值介于2个电压比较器的输入参考电压之间,此时放大倍数合适,可以进行A/D转换;(3) P12=0,P13=1,此时放大器输出电压小于电压比较器参考电压,放大倍数偏小,应该增大放大倍数.这样就完成了自动增益控制的过程.3软件设计在初始化程序中,需要预置DAC转换器的输入,即为P0口和P10,P11赋值以确定放大器的原始放大倍数,以后再在此基础上对放大倍数进行调整.其软件流程如图3所示.4结语本文中选用的数模转换器是10位的,在实际应用中可以根据不同的需要选择不同位数的数模转换器.图1中,电压比较器1的参考电压Vref为A/D转换器可以转换的最高电压,适当选择R1,R2的阻值可使电压比较器2的参考电压为A/D 转换器可以转换的最低电压值.由于受速度限制,本电路不适用于高速数据采集系统.。

自动增益控制电路设计书课案

2019届课程设计《自动增益控制电路》课程设计说明书学生姓名武振旺、孙亚荣学号5081215020、5081215032所属学院信息工程学院专业物联网工程班级物联网工程19指导教师杨全丽、丛申教师职称讲师塔里木大学教务处制塔里木大学课程设计任务书课程名称：现代电子技术Ⅰ课程所属教研室：计算机系指导教师：杨全丽、丛申学号5081215020 学生姓名武振旺（专业）班级物联网19 学号5081215032 学生姓名孙亚荣设计题目自动增益控制电路的设计与实现设计技术内容本设计主要在Multisim的工作环境下设计自动增益控制电路，应做以下设计内容：1、软件仿真，设计实现一个简单的AGC电路。

2、以模拟集成电路为核心器件，通过电路增益的自动调节，对于不同幅值的正弦波u1,u的幅值可基本不变。

设计要求本次课程设计需要完成以下要求：1、设计实现AGC电路，测试AGC电路中的总谐波失真（THD）及如何有效的降低THD。

2、整体电路布局合理，线路清晰3、课程设计说明书条理清晰，结构合理，格式规范参考资料[1]电子线路第四版.谢嘉奎.北京.高等教育出版社.1999。

[2]电子电路基础.解月珍.北京.人民邮电出版社.1999。

[3]基础电子技术.蔡惟铮.北京.高等教育出版社.2004。

[4]半导体集成电路.朱正涌.北京.清华大学出版社.2001。

周次第一周应完成内容1、查阅资料进行选题2、学习设计软件的使用3、利用软件进行设计的一个简单的AGC电路自动增益的功能。

4、撰写课程设计说明书5、课程设计答辩指导教师签字教研室主任签字说明：1、此表一式三份，院、学科组、学生各一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

目录1自动增益控制电路的背景与意义 (1)1.1自动增益控制电路的背景 (1)1.2自动增益控制电路的意义 (1)2.Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响 (2)2.1原理图 (2)2.2仿真模拟 (2)2.3仿真数据 (6)2.4实验结论： (6)3两级直接耦合放大电路的调试 (6)3.1实验目的 (6)3.2原理 (6)3.3仿真电路 (7)3.4仿真内容 (9)3.5仿真数据结果 (10)3.6结论 (10)4.自动增益控制电路的设计与实现 (10)4.1原理 (10)4.2分块电路和总体电路的设计 (11)4.3所实现功能说明 (14)4.4实验故障及问题分析 (16)总结和结论 (17)致谢 (18)塔里木大学信息工程学院课程设计自动增益控制电路的设计与实现摘要：自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小范围内变化的特殊功能电路，简称为 AGC 电路。

三极管自动增益电路

三极管自动增益电路三极管自动增益电路是一种常见的电子电路，它通过控制三极管的工作状态来实现信号的放大。

三极管是一种半导体器件，具有放大作用，可用于放大电流、放大电压和放大功率等应用。

在自动增益电路中，三极管的放大特性被充分利用，使得输入信号经过放大后输出信号的幅度自动调节，从而实现信号的稳定放大。

自动增益电路的设计主要包括三个部分：输入级、放大级和输出级。

输入级负责接收输入信号，放大级负责对信号进行放大增益，输出级负责将放大后的信号输出到外部设备。

三极管通常用作放大级的核心元件，其基、发、集三个引脚分别对应于输入信号、输出信号和电源。

在自动增益电路中，三极管的工作状态由电路中的电流和电压共同决定。

通过恰当选择电路中的电阻、电容等元件，可以控制三极管的工作点，使得其在合适的工作状态下工作。

这样，当输入信号的幅度发生变化时，三极管能够自动调节其放大倍数，以保持输出信号的稳定性。

自动增益电路的设计需要考虑多个因素，如增益范围、频率响应、输入输出阻抗等。

增益范围是指电路的输入信号能够放大的倍数范围，一般用分贝（dB）来表示。

频率响应是指电路对不同频率的输入信号的放大程度，一般用频率响应曲线来表示。

输入输出阻抗是指电路与外部设备之间的阻抗匹配情况，影响信号传输的质量和稳定性。

三极管自动增益电路广泛应用于各种电子设备中。

以音频放大器为例，自动增益电路可以使得输入信号的音量在一定范围内保持稳定，不受外界干扰的影响。

在通信系统中，自动增益电路可以使得接收到的信号能够在不同距离、不同信号强度下都能保持一定的质量。

此外，自动增益电路还被广泛应用于雷达、医疗设备、广播电视等领域。

三极管自动增益电路是一种重要的电子电路，通过控制三极管的工作状态来实现输入信号的自动放大。

它具有设计灵活、应用广泛的特点，可以满足各种不同领域的需求。

随着科技的不断进步，三极管自动增益电路在未来将继续发挥重要作用，为各种电子设备提供稳定可靠的信号放大功能。

一种自动增益控制电路的设计与实现

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）18-0110-020 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。

雷达自动增益控制电路硬件设计与实现

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开发应用
雷达自动增益控制电路硬件设计与实现
余立
（中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西西安７１００６８）摘要：雷达自动增益控制电路的主要作用是对接收到的回波信号进行增益控制，当回波信号弱时，接收机工作于高增益状
态；当回波信号强时，接收机工作于低增益状态。本文介绍了一种基于ＦＰＧＡ的闭环ＡＧＣ电路的软硬件设计，该电路一方
面作为雷达接收机跟中心机通信的一个接口，负责接收中心机下发的数据，并上传接收机的自检信息给中心机；另一方面，
该电路还接收中频接收机传输过来的中频信号的检波电平，并以此计算接收通道的数控衰减量，然后将衰减量反馈给接收前
端和中频接收机进行增益控制。
所有ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ产品。基于ＱｕａｒｔｕｓＩＩ的ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ设计开
本设计选用的电源芯片是ＬｉｎｅａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ的ＬＴＭ４６１５，该芯片效率高达９５％，可提供双路４ＡＤＣ（０．８Ｖ至５Ｖ）以及一路１．５Ａ（１．１４Ｖ至３．５Ｖ）的ＬＤＯ输出。其输入
为Ａｌｔｅｒａ公ＣｙｃｌｏｎｅＩＶ系列的ＥＰ４ＣＥ１５。由于系统对于ＡＤ采样的速率要求并不高，所以本设计
选用的是ＡＤ公司的ＡＤ９２２５。该ＡＤ是～片单通道的１２位ＡＤ，最高采样率为２５Ｍｓｐｓ，本设计使用的采样率为５Ｍｓｐｓ。通过改变ＳＥＮＳＥ￣Ｉ脚、ＲＥＦＣＯＭ￣ｌ脚、ＣＭＬ引脚的接法可以改变其输入信号的范围。经实测，本设计的检波电平输入范围２～３Ｖ，因此，将ＡＤ的ＳＥＮＳＥ引脚与ｖＩＦ引脚相连，ＲＥＦＣＯＭ￣Ｉ脚接地，ＣＭＬ引脚与ｖＩＮＢ引脚相连，此时ＡＤ的输入范围为２．５Ｖ～３．５Ｖ。

自动增益控制电路的设计与实现计划书

自动增益控制电路的设计与实现计划书1自动增益控制电路的背景与意义1.1自动增益控制电路的背景随着微电子技术、计算机网络技术和通信技术等行业的迅速发展，自动增益控制电路越来越被人们熟知并且广泛的应用到各个领域当中。

自动增益控制线路，简称AGC 电路。

它是限幅装置的一种，是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。

当输入信号较弱时，线性放大电路工作，保证输出声信号的强度；当输入信号强度达到一定程度时，启动压缩放大电路，使声输出幅度降低，满足了对输入信号进行衰减的需要。

也就是说，AGC功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度，扩大了接收机的接受范围，它能够在输入信号幅度变化很大的情况下，使输入信号幅度保持恒定或仅在较小范围内，不至于因为输入信号太小而无法正常工作，也不至于因为输入信号太大而使接收机发生饱和或堵塞。

在电路设计中，这种线路被大量的运用，从尖端的雷达技术到日常的广播电视系统，自动增益控制无疑很好的解决了各种技术中存在的信号强度问题。

1.2自动增益控制电路的意义当输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压恒定或基本不变。

具体地说，当输入信号很弱时，接收机的增益大，自动增益控制电路不起作用;当输入信号很强时，自动增益控制电路进行控制，使接收机的增益减小。

这样，当接收信号强度变化时，接收机的输出端的电压或功率基本不变或保持恒定。

因此对AGC电路的要求是:在输入信号较小时，AGC电路不起作用，只有当输入信号增大到一定程度后，AGC电路才起控制作用，使增益随输入信号的增大而减少。

为实现上述要求，必须有一个能随外来信号强弱而变化的控制电压或电流信号，利用这个信号对放大器的增益自动进行控制。

由上述分析可知，调幅中频信号经幅度检波后，在它的输出中除音频信号外，还含有直流分量。

直流分量大小与中频载波的振幅成正比，也即与外来高频信号成正比。

因此，可将检波器输出的直流分量作为AGC控制信号。

2.Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响2.1原理图图 2-12.2仿真模拟1.当Rb=3MΩ时电路图如下图2-2所示图 2-2UCEQ和Au仿真结果如下图2-3所示图 2-3 2.当Rb=3.2MΩ时电路图如下图2-4所示图 2-4 UCEQ和Au仿真结果如下图2-5所示：图 2-5 3.当信号源V1=10mv时，输出波形如下图2-6所示图 2-6 4.当信号源V1=20mv时，输出波形如下图2-7所示图 2-72.3仿真数据Rb=3MΩ和3.2MΩ时的UCEQ和Au仿真结果如下表2-1所示：表2-1 仿真数据2.4实验结论：（1）Rb增大时，ICQ减小，UCEQ增大，|Au |减小。

1-自动增益控制算法及其实现

自动增益控制算法（AGC）及其实现传统模拟放大电路的自动增益控制电路用输出信号作为反馈控制量对前向放大电路的增益进行动态调整，简称AGC。

自动增益控制电路广泛应用于信号处理过程中，其性能直接影响信号处理的质量。

实现自动增益的方法较多，一般情况下可以使用模拟自动增益控制电路或数字自动增益控制电路。

使用数字信号处理算法实现自动增益控制功能，具有成本低、易实现的优点，有利于信号的进一步分析和处理，完全能够代替传统的自动增益控制电路。

本设计要求利用DSP 实验系统实现AGC功能，使得当输入信号的幅度在一定范围内变化时，输出信号的幅度基本保持一个恒定值，达到自动增益控制的目的。

1.实验目的掌握DSP集成开发环境CCS的使用和调试方法；掌握DSP片上资源和片外资源访问的基本方法；学习A/D、D/A的工作原理和编程方法。

掌握利用DSP进行信号采集以及信号回放的方法。

掌握DSP的自动增益控制算法以及编程实现方法，提高学生系统地思考问题和解决实际问题的能力。

2.技术指标及设计要求基本部分：编程实现：当输入不同幅度的正弦信号时，输出信号的幅度可以稳定在一个基本固定的范围内。

发挥部分：输入一段音频信号，并实现这段音频信号幅度的实时自动增益控制，即当输入信号幅度大时自动减小其幅度，而当输入信号幅度小时增大其幅度。

当输入信号过大时，能够自动降低A／D 转换器增益，防止A／D 转换器过载的发生。

3. 设计思路用DSP对输入信号进行ADC采样，确定输入信号的峰值。

根据输出信号的保持幅度与输入信号的峰值的关系来调节自动控制增益来保持输出信号平稳，并将AGC处理后的信号经过DAC 输出。

在此过程中，DSP处理器必须监测A／D转换器的输入电平，防止A／D 转换器过载的发生。

如果在A／D转换器的采样数据中持续接收到了一些强信号，就必须降低A／D 转换器增益防止A ／D转换器过载。

下图为对增益调整的流程。

首先由DSP对输入信号的幅值进行计算，得到最大幅值AGC-IN,然后将幅值和预定的自动增益控制值AGC-CFOO相乘的结果和已经设定的门槛值AGC-MAX进行比较，若没有超出门槛值,就说明输出信号在可接受的范围内,不必调整自动增益值，将音频数据和预定的自动增益值相乘的结果AGC-OUT作为输出信号；若幅值和预定的自动增益控制值相乘的结果超出了已经设定的门槛值，就说明输入信号的幅度过大，需要调整自动增益控制值，将自动增益控制值调小后和幅值继续相乘，直到达到输出的要求才准许将输入信号和调整后的自动增益控制值相乘得到的值作为输出信号。

自动增益控制(AGC)

任务一自动增益控制（AGC）电路任务引入在调幅接收机接收电台信号时，由于各发射台功率有大有小，发射台离接收机的距离远近不一，无线电波传播过程中的多径效应和衰落等原因，使接收天线上感生的有用信号强度相差非常悬殊，而且往往有很大的起伏变化（约为～倍），有可能在接收微弱信号时造成某些电路（例如检波器）不能正常工作而丢失信号，而在接收强信号时造成放大电路的阻塞（非线性失真）。

为此在接收设备中几乎无例外的都必须采用自动增益控制电路，用来压缩有用信号强度的变化范围。

任务分析自动增益控制（AGC）电路的作用是能根据输入信号的电压的大小，自动调整放大器的增益，使得放大器的输出电压在一定范围内变化。

自动增益控制（AGC）电路是无线电接收设备中的重要电路，用来保证接收幅度的稳定。

它一般由电平检测器（峰值检波电路）、低通滤波器、直流放大器、电压比较器、控制电压产生器和可控增益放大器组成。

其中可控增益放大器是实现增益控制的关键。

相关知识一、自动增益控制电路（AGC）的工作原理1．AGC的作用自动增益控制电路的作用，是在输入信号幅度变化很大的情况下，自动保持输出信号幅度在很小范围内变化的一种自动控制电路。

2．AGC的组成框图自动增益控制电路的组成框图如图3-5-2所示。

图3-5-2 自动增益控制电路的组成框图由图可见，自动增益控制电路可以看成由反馈控制器和（控制）对象两部分组成，其中反馈控制器由电平检测器、低通滤波器、直流放大器、电压比较器和控制电压产生器组成，被控对象是可控增益放大器。

可控增益放大器的输入信号就是AGC电路的输入信号，其输出信号，其增益为增益受控制电压的控制，控制电压是由电压比较器产生的误差电压经控制电压产生器变换后得到的，增益可写成或，它是误差电压（或控制电压）的函数。

也可以直接用误差电压控制可控增益放大器的增益。

3．AGC各单元电路的功能与基本工作原理（1）电平检测器电平检测器的功能是检测出输出信号的电平值，通常由振幅检波器实现，它的输出与输入信号电平成线性关系，其输出电压为。

自动增益控制放大器电路设计

自动增益控制放大器电路设计作者：赛前辅导教师：摘要系统由变增益放大电路，峰值检测电路，AD转换电路，控制电路组成。

可变增益电路部份以AD603为核心，信号经AD603后，经峰值检测电路检测电压峰值、以ADC0809进行AD转换。

再将信号传至AT89S52，AT89S52产生PWM波控制AD603的放大倍数。

从而实现可变增作用。

AbstractSystem consists of variable gain amplifier, peak detector circuit, AD converter circuit, control circuit. AD603 variable gain circuit section to the core, the signal by the AD603, after the peak detection circuit detects the peak voltage to the AD converter ADC0809. Then the signal transmitted AT89S52, AT89S52 generate PWM wave control AD603 magnification. Increasing role in achieving variable.一、系统方案论证与比较可变增益放大器选择方案一：利用放大器和场效应管一路组成的电路实现自动增益控制。

整个电路由包括场效应管在内的压控增益放大器，整流滤波电路，直流放大器组成，实现增益的闭环控制。

信号自输入端进入到电路中，运放A1组成压随器，作为输入级。

由运放A2组成反向放大器，其增益由场效应管的源极和漏极之间的电阻决定。

输出电压通过整流电路和滤波电路形成压控电压，加到场效应管的栅极，当压控电压发生转变时，源极和漏极之间的电阻亦发生转变，因此放大器的放大倍数也发生转变，因此当音频信号强时自动减小放大器的倍数，信号弱时自动增大放大器的倍数，从而实现音量的自动调节，达到自动增益控制的目的。

agc电路设计

agc电路设计AGC电路是自动增益控制电路（Automatic Gain Control Circuit）的简称，是一种常用于电子设备中的控制电路，用于自动调节信号的增益，以保持信号的稳定性和恢复度。

本文将从AGC电路的基本原理、工作过程和应用领域等方面进行介绍。

我们来了解一下AGC电路的基本原理。

AGC电路通过不断检测输入信号的幅度变化，然后根据设定的增益范围和目标值，自动调节放大器的增益，使输出信号的幅度保持在一个稳定的范围内。

这样做的好处是，可以有效地抑制信号的干扰和失真，提高信号的恢复度和质量。

AGC电路的工作过程可以分为三个主要阶段：检测、比较和调节。

首先，输入信号经过检测电路，将信号的幅度转换为电压信号。

然后，将检测到的电压信号与设定的目标值进行比较，得到一个误差信号。

最后，根据误差信号的大小和方向，通过控制放大器的增益来调节输出信号的幅度，使其逼近目标值。

AGC电路广泛应用于各种电子设备中，尤其在无线通信系统和音频处理领域中得到了广泛的应用。

在无线通信系统中，AGC电路可以用来自动调节接收信号的增益，以适应信号强度的变化，提高通信质量和覆盖范围。

在音频处理领域中，AGC电路可以用来自动调节音频信号的增益，使音频信号的幅度保持在一个合适的范围内，避免因音量过高或过低而影响音质。

除了在无线通信系统和音频处理领域中的应用，AGC电路还可以应用于其他领域，如雷达系统、图像处理和医学设备等。

在雷达系统中，AGC电路可以用来自动调节接收信号的增益，以适应目标距离和强度的变化，提高雷达探测的精度和可靠性。

在图像处理中，AGC 电路可以用来自动调节图像的亮度和对比度，使图像显示更清晰和鲜明。

在医学设备中，AGC电路可以用来自动调节医学图像的亮度和对比度，以提供更准确的诊断结果。

总结一下，AGC电路是一种常用的控制电路，通过自动调节信号的增益，保持信号的稳定性和恢复度。

它的工作原理是通过检测、比较和调节三个阶段来实现的。

agc电路原理

agc电路原理AGC电路原理AGC（Automatic Gain Control）电路是一种自动增益控制电路，用于调节电路的增益以保持输出信号的稳定性。

它主要应用于无线通信系统、音频设备和收音机等领域。

AGC电路的基本原理是通过不断调节电路的增益来使输出信号保持在一个合适的范围内。

当输入信号强度较弱时，AGC电路会自动增加增益，以提高输出信号强度；当输入信号强度较强时，AGC电路会自动降低增益，以避免输出信号过载。

AGC电路通常由三个主要部分组成：输入放大器、控制电路和可变增益放大器（VGA）。

输入放大器负责将输入信号放大到合适的范围，然后将放大后的信号传递给控制电路。

控制电路会根据输入信号的强度来调节可变增益放大器的增益，使输出信号保持在一个稳定的水平。

AGC电路的核心是控制电路，它通过对输入信号进行检测和分析，然后产生一个控制信号来调节增益。

控制电路通常采用反馈的方式，将一部分输出信号送回到控制电路进行比较。

当输出信号的强度超过一定阈值时，控制电路会减小增益；当输出信号的强度低于一定阈值时，控制电路会增加增益。

通过这种方式，AGC电路可以实现对输入信号强度的自动调节，从而保持输出信号的稳定性。

AGC电路的应用非常广泛。

在无线通信系统中，AGC电路可以用来调节接收机的增益，以适应不同的信号强度和传输距离。

在音频设备中，AGC电路可以用来调节音量，使音频信号在不同场景下保持适当的音量水平。

在收音机中，AGC电路可以用来调节接收机的灵敏度，以适应不同广播信号的强度。

AGC电路是一种非常重要的自动控制电路，它可以通过自动调节增益来保持输出信号的稳定性。

它在无线通信系统、音频设备和收音机等领域都有广泛的应用。

通过合理设计和使用AGC电路，可以提高系统的性能和稳定性，从而更好地满足用户的需求。

自动增益控制电路的设计与实现

⾃动增益控制电路的设计与实现电⼦电路综合设计实验实验5 ⾃动增益控制电路的设计与实现实验报告学院：信息与通信⼯程学院班级：姓名：学号：班内序号：⼀．课题名称：⾃动增益控制电路的设计与实现⼆．实验⽬的1.了解AGC（⾃动增益控制）的⾃适应前置放⼤器的应⽤。

2.掌握AGC电路的⼀种实现⽅法。

3.提⾼独⽴设计电路和验证实验的能⼒。

三．实验摘要在处理输⼊模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强度⼤幅变化的情况。

针对此问题，可以采⽤⾃动增益控制（AGC）的⾃适应前置放⼤器，使增益能够随信号强弱⽽⾃动调整，以保持输出相对稳定。

AGC电路实现有反馈控制、前馈控制和混合控制三种，本实验采⽤了短路双极晶体管直接进⾏⼩信号控制的⽅法，控制输⼊信号在0.5mV~50Vrms范围（40dB 范围内），使输出信号在0.5~1.5Vrms，即输出电压变化不超过5dB，信号带宽100~5KHz，从⽽简单有效地实现了AGC的功能。

关键词：⾃动增益控制反馈控制直流耦合互补级倍压整流四．设计任务要求1.基本要求：1)设计⼀个AGC电路，要求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及印制电路版图。

2.提⾼要求：设计⼀种采⽤其他⽅式的AGC电路。

五．设计思路和总体结构框图1.设计思路AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种，典型的反馈控制AGC由可变增益放⼤器（VGA）以及检波整流控制组成，本实验中电路采⽤了短路双极晶体管直接进⾏⼩信号控制的⽅法，从⽽简单⽽有效的实现AGC功能，如图1。

图1-反馈式AGC如图2，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。

可变电阻由采⽤基极—集电极短路⽅式的双极晶体管微分电阻实现，为改变Q1的电阻，可从⼀个有电压源V2和⼤阻值电阻R2组成的电流源直接向短路晶体管注⼊电流。

接收机中频自动增益控制放大电路的实现

技经济市场
接收机中频自动增益控制放大电路的实现
周惠忠
（州工业职业技术学院，苏扬州自动增益控制电路，接可以实现在输入电平动态变化时输出电平稳定：输入电平大时降低增益，输入电平小时提高增益。文章在自动控制电路作用和原理分析的基础上，给出了一种利用误差电压信号控制放大器增益以实现自动增益控制的电路。关键词：自动增益控制；收机接
薛亚平
（州工业职业技术学院，苏扬州２５２）扬江２１７
摘要：单片机是一门实践性较强的课程。传统单片机实验一般都基于硬件实验箱和硬件仿真器，投入较大而且通用性较差，ｒｔｕ软件很好地解决了这一问题。本文主要介绍了Ｐｏｅｓ软件在单片机仿真方面的一些功能，Ｐｏｅｓｒｔｕ并且通过一个实例说明了Ｐｏｅｓ单片机实验教学过程中的应用。ｒｔｕ在关键词：ｒｔｕ；Ｐｏｅｓ软件仿真；单片机实验教学
单片机是一门实践性较强的课程。在传统的单片机实验教学中，常采用仿真器、通实验箱或实验板。需采购大量的、昂贵的硬件设备，最为关键的是实验箱、实验板的通用性很差。在实验
过程中学生的一些想法通过实验箱根本没有办法实现。本文介绍的Ｐｏｕ软件就可以解决以上问题。ｒｔｓｅ
测出输出信号振幅电平，除不需要的较高频率分量，行适当滤进
放大后与恒定的参考电平ｕ比较，，产生一个误差信号。这个
误差信号Ｕ通过控制信号发生器去控制可控增益放大器的增益。当ｔ减小而使输出ｕ减小时，／０环路产生的控制信号ｔ将使／．．增益增加，从而使／趋于增大；当ｕ增大而使输出ｕ增大／。

自动增益控制AGC

跟踪性能：自动增益控制AGC应具有良好的跟踪性能，以确保系统能够快速跟踪输入信号的变化。
抗干扰能力
信号质量：在存在噪声和干扰的情况下，AGC能够有效地提高信号质量。
鲁棒性：AGC具有较好的鲁棒性，能够抵抗外部干扰和内部故障的影响。
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动态范围：AGC具有较宽的动态范围，可以在不同的信号强度下保持稳定的增益。
基于数字信号处理DSP的实现方式
信号采集：将模拟信号转换为数字信号数字滤波：对信号进行预处理，去除噪声和干扰特征提取：提取信号中的特征信息，如幅度、频率等决策判决：根据特征信息进行决策，调整增益控制参数
基于可编程逻辑器件FPGA的实现方式
FPGA简介：FPGA是一种可编程逻辑器件，通过编程实现各种数字逻辑功能。
收机的需求。
目的：保持信号的恒定功率，防止信号过强或过弱，从而提高通信系统的性能和
稳定性。
工作原理：通过监测接收信号的强度，自动增益控制AGC 系统可以自动调整发送机的输出功率，以保证接收信号的
恒定功率。
应用领域：自动增益控制AGC广泛应用于通信、雷达、声呐、广播、电视等领域。
自动增益控制AGC在卫星通信中还可以抑制噪声干扰，提高通信的可靠性。
自动增益控制AGC的应用，使得卫星通信系统更加稳定、可靠，提高了通信质量。
自动增益控制 AGC的性能指标
跟踪速度
定义：自动增益控制AGC对输入信号变化的响应速度重要性：决定了自动增益控制AGC对信号变化的适应性影响因素：系统带宽、滤波器类型、算法优化等优化方法：采用快速响应算法、调整系统参数等
AGC实现原理：利用FPGA的高速并行处理能力，对输入信号进行实时处理，实现自动增益控制功能。