自动增益控制放大器方案(大学设计方案)

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自动增益控制(AGC)【范本模板】

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。

一种自动增益控制放大器的设计

一种自动增益控制放大器的设计摘要：本文介绍了一种自动增益控制放大器的设计方法，该方法采用反馈电路实现自动增益控制，使放大器在输入信号强度变化时保持输出信号稳定。

设计中采用了MOSFET管和电容的组合连接方式，使放大器具有高增益和低噪声系数，同时实现了高稳定性和可靠性。

实验结果表明，该自动增益控制放大器具有优良的性能，适用于信号放大和处理的多种应用场景。

关键词：自动增益控制；放大器设计；反馈电路；MOSFET管；电容连接；稳定性正文：1.引言随着科技的不断发展，信号处理技术在通信、电子、计算机等领域得到了广泛应用。

在众多信号处理技术中，信号放大是其中的重要环节之一。

而自动增益控制放大器是实现信号放大的重要器件之一。

它可以在输入信号强度变化时自动调整增益，使输出信号稳定。

因此，本文提出了一种自动增益控制放大器的设计方法，旨在提高放大器的性能和稳定性，并适用于多种信号处理场景。

2.设计原理自动增益控制放大器的设计原理是基于反馈电路实现自动调节增益。

如图1所示，当输入信号Uin经过放大器后，产生的输出信号Uout被反馈到放大器的控制端A处，与输入信号进行比较，产生一个误差电压Ue。

该误差电压被输入到一个控制器中进行处理，控制器通过调节放大器的增益，使误差电压接近于0，从而实现自动增益控制。

图1 自动增益控制放大器原理图在设计中，我们采用了MOSFET管和电容的组合连接方式，如图2所示。

MOSFET管可以提供高增益和低噪声系数，电容与MOSFET管的组合连接方式可以提供稳定性。

此外，在设计中还考虑了放大器的输出阻抗和带宽等因素，使放大器的性能更加优良。

图2 自动增益控制放大器组合连接示意图3.实验方法为验证设计的可行性和有效性，我们进行了一系列实验。

实验中，我们利用模拟电路软件对自动增益控制放大器进行模拟分析，并对其输出信号进行测量分析。

实验结果表明，该放大器具有优良的性能和稳定性。

4.实验结果与分析实验结果显示，该自动增益控制放大器在不同频率和输入信号强度下均能达到稳定的输出信号。

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。

增益可自动控制的放大器的课程设计

增益可自动变换的放大器设计一、设计题目及主要技术指标1．设计题目增益可自动变换的放大器设计2．主要技术指标（1）放大器增益可在1倍 2倍 3倍 4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz。

（2）能够对任意一种增益进行选择和保持，能显示当前档位（演示：控制某个增益保持时间为4S）。

二、系统组成框图经过查阅书籍和相关资料，再有我们组讨论从而得出增益可自动变换的放大器设计的方案是：1、设计思路1）．放大器的电压增益由反馈电阻控制，因此只要改变反馈电阻就能切换不同的增益范围。

2）．增益的自动切换，可通过译码器输出信号，四选一控制模拟开关来实现不同反馈电阻的接入；3）、对某一种增益的选择、保持通常由芯片的地址输入和使能端控制；在进行巡回检测时，其增益的切换频率由时钟脉冲决定。

2、总体方框图三、单元电路设计与分析1、总体概述：增益可自动变换的放大器电路，由两个555，其中一个555组成的震荡电路产生频率为1Hz的振荡波形，再有第二个555组成的4秒脉冲电路实现对增益保持4秒的功能。

用74LS90实现计数器功能，用4选一模拟开关CD4052来控制接入放大器的反馈电阻的变换，从而实现增益为1倍，2倍，3倍，4倍的切换。

用74LS47来驱动数码管。

由uA741及其外围电路组成的同相放大器实现电压的放大。

2、NE555多谐振荡器说明：本电路需要两个脉冲信号，一个1HZ的时钟脉冲、一个4S的保持脉冲，所以需要两个555电路，分别产生1HZ的脉冲和4S的延时保持脉冲，两个信号都是从555的3脚输出的。

它的频率计算公式为：3、或门电路它的作用是：当两路信号同时输入时，高电平有效，故而当有4S的脉冲信号时，它便输出4S的脉冲信号，从而可以实现保持4S的功能。

4、五进制计数器本电路由74LS90实现，当74LS90的CP端（下降沿有效）输入一个脉冲信号时，计数器便计一个数，经过内部处理，从Q0 ~ Q3输出二进制编码。

当电路计数到100时，Q2便把1送到2和3脚，是计数器从00在开始计数。

增益可自动变换的放大器设计

增益可自动变换的放大器设计一、设计要求1、放大器增益可在1倍→2倍→3倍→4倍四档间巡回切换，切换频率为1赫兹。

2、能够对任意一种增益进行选择和保持（演示：控制某个增益保持时间为4秒）。

二、设计方案1、方案图：2、功能说明：此电路由电源电路，时钟脉冲产生电路，具有延时功能的脉冲产生、反相电路、计数电路、译码驱动电路、数码显示电路、具有选择功能的电路、电阻网络以及放大电路九部分组成。

增益可自动变换的放大器是通过以下方式来实现其功能的：时钟脉冲产生电路控制增益的切换频率，并通过计数电路对某一种增益进行选择；具有延时功能的脉冲产生电路通过对计数电路使能端的控制达到对某一种增益保持的目的；通过译码驱动显示电路显示不同的放大倍数；通过计数电路输出的信号控制具有选择功能的电路来实现不同反馈电阻的接入，从而实现了不同增益范围的切换。

三、电路设计与分析1、时钟脉冲产生电路、具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路该部分电路的核心器件是555定时器，其中，时钟脉冲产生电路是由555定时器组成的多谐震荡器，具有延时功能的脉冲产生电路是由555定时器组成的单稳态触发器。

其具体电路如下：图一时钟脉冲产生电路图二具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路555定时器（又称时基电路）是一个模拟与数字混合型的集成电路。

按其工艺分双极型和CMOS型两类，其应用非常广泛。

2、555定时器的组成和功能图1—1是555定时器内部组成框图。

它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。

3、555定时器的应用如图所示的时钟脉冲产生电路是用555定时器组成的多谐震荡器，其工作波形如下所示：计算公式如下：输出高电平时间tpL=RP1C2ln2≈0.7RP1C2输出低电平时间tpH=（R2+RP1）C2ln2≈0.7（R2+RP1）C2振荡周期f=1/ tpL+tpH≈1.43/ （R2+RP1）C2由以上计算公式可知：通过确定电阻阻值及电容容值和调节电位器RP1可以实现频率为1赫兹的时钟脉冲输出。

自动增益控制放大器的设计与实现

自动增益控制放大器的设计与实现程望斌1, 杨陈明1, 江武1, 贺利苗2, 佘凯华1, 龙杰1(1. 湖南理工学院信息与通信工程学院, 湖南岳阳 414006; 2. 湖南理工学院经济与管理学院, 湖南岳阳 414006) 摘要: 为实现稳定输出, 需对放大器系统的增益进行自动控制. 本文提出了自动增益控制放大系统的总体设计方案, 并对主要功能模块进行了方案比较与论证, 重点对硬件系统和软件系统进行了详细设计, 最后对系统进行了完整测试, 并对检测结果进行了分析. 结果表明: 系统稳定可靠、操控方便, 具有较好的人机交互性能.关键词: 自动增益控制; MSP430单片机; 直流放大; PGA2310中图分类号: TN432 文献标识码: A 文章编号: 1672-5298(2015)02-0048-05Design and Realization of Automatic Gain Control AmplifierCHENG Wang-bin 1, YANG Chen-ming 1, JIANG Wu 1, HE Li-miao 2,SHE Kai-hua 1, LONG Jie 1(1. College of Information and Communication Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China;2. College of Economics and Management, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China) Abstract : To achieve the stable output, amplifier system needs to be automatically regulated. This paper presents the automatic gain control amplifier system overall design, compares and demonstrates the main function module scheme. The hardware system and software system is emphasis designed in detail. Finally system is completely tested, and the testing results are analyzed. The results show that the system has good man-machine interactive performance and also the system is stable and reliable, in addition, and it is easy to control.Key words : automatic gain control; MSP430 microcomputer; Dc amplifier; PGA2310引言随着电子信息技术的迅速发展, 信号传输与增益控制技术广泛应用于军事、工业等行业, 具有较好的研发价值. 自动增益控制, 可以使系统的输出信号保持在一定范围内, 因此在信号传输领域得到广泛应用. 本文设计的数字式自动增益控制放大器, 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[1]: 当输入信号较弱时, 线性放大电路工作, 保证输出信号的强度; 当输入信号强度达到一定程度时, 启动压缩放大线路, 使输出幅度降低, 衰减输入信号, 从而实现放大器的自动增益控制.1 系统总体设计方案系统共分为三大部分: 第一部分为稳幅功能模块, 采用−95.5dB~31.5dB 程控放大, 通过NE5532跟随器, 实现稳幅功能. 比如对幅值在10mV~1V 的输入信号, 可使输入信号有效值稳定在353.5mV 左右, 且在其频率带宽范围内, 保证其幅频曲线稳定, 以及后级的功率放大电路稳定. 第二部分为峰值检波模块, 其采用AD637进行真有效值峰值检波. 第三部分为功率放大器, 采用运放NE5532, 在满功率带宽为100KHz 且幅值达到10V 时, 其压摆率为9V/us, 能够满足要求, 并且能支持±20V 供电. 再利用场效应管实现其输出电流的扩流, 就能使功率到达10W. 通过单片机MSP430G2553控制既实现了放大器电压增益Av 可自动调节并显示, 又降低了整个系统的成本. 因而系统效率高, 成本低, 可靠性和稳定性较强.输入信号经过电压跟随器, 将输入信号送给PGA2310自动调节增益AGC 模块, 通过控制器MSP430G2553对其进行控制. 而AD637真有效值检波模块是对PGA2310的输出信号进行峰值检波, 并收稿日期: 2015-04-05作者简介: 程望斌(1979− ), 男, 湖北崇阳人, 硕士, 湖南理工学院信息与通信工程学院副教授. 主要研究方向: 光电子技术、学科竞赛第28卷第2期湖南理工学院学报(自然科学版) Vol.28No.22015年6月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Jun. 2015第2期程望斌, 等: 自动增益控制放大器的设计与实现 49将检测的真有效值反馈给单片机从而达到环路控制的目的[2]. 为了设计的更人性化, 特增加了显示模块, 能够显示AGC 放大器当前增益的分贝值. 功率放大部分是对AGC 模块的输出信号进行功率放大, 驱动10Ω的负载. 系统总体设计框图如图1所示.2 方案论证与选择(1) AGC 电路方案论证与选择方案一: 典型的是采用场效应管或三极管控制增益. 主要利用场效应管的可变电阻区(或三极管等效为压控电阻)实现增益控制[3].方案二: 采用TI 公司VCA810压控放大芯片, 用两级VCA810级联实现−40dB~40dB 的程控放大. VCA810具有低失调电压, 一级放大倍数最大范围−40dB~40dB, 且外围电路简单, 但由于单级放大倍数过大易引起自激, 故采用两级级联放大.方案三: 采用TI 公司PGA2310数字程控放大芯片, 单级放大倍数的最大范围−95.5dB~31.5dB, 并且内部含有两个相互独立的通道, 其构成的外围电路简单, 易操控, 精确度较高.方案比较: 方案一采用大量分立元件, 电路复杂, 稳定性差, 调试较繁琐, 且精度不够. 方案二需要两级级联, 实现效果较好, 但由于MSP430G2553内部没有DA, 需要外加DA 芯片控制, 搭建电路较复杂. 方案三能够直接由单片机控制, 电路简单, 容易实现.(2) 峰值检波电路方案论证与选择方案一: 基本的峰值检波电路是由二极管电路和电压跟随器组成的, 此电路能够检测的信号频率范围宽, 但受二极管导通压降等因素的影响, 检波精度差.方案二: 真有效值检波电路采用ADI 公司的AD637,该芯片真有效值rms V V ＝输出为信号的真有效值电压.方案比较: 方案一电路简单, 容易调试, 受器件的影响使得测量精度失准. 方案二采用集成芯片实现峰值检波, 外围电路搭建容易, 并且抗噪声性能好、精度高.(3) 功率放大方案论证与选择方案一: 由多个高速缓冲器BUF634并联实现扩流输出, 提升放大器带负载能力[4]. 方案二: 用分立元件构成末级放大电路, 利用集成运放和MOSFET 扩流来实现放大.方案比较: 方案一效果好但成本较高; 方案二虽然实现较为麻烦, 但是成本低廉, 效果较好. 故采用方案二.图1 系统总体设计框图50 湖南理工学院学报(自然科学版) 第28卷3 系统硬件设计3.1 PGA2310构成的程控AGC 电路程控AGC 电路如图2所示. 为提高信号的稳定性, 信号经信号输入端口至NE5532运放构成跟随缓冲电路. 将此信号输入至PGA2310 Vin-L 引脚, 其正负电源引脚各加入10uf 和0.1uf 的电容滤波, 然后PGA2310输出信号通过NE5532跟随器输入至AD637构成的真有效值检波电路, 最后MSP430单片机AD 采集检波后的直流信号. 设定当输入直流或交流时, 如果检波输出信号大于353mV 或小于353mV , 单片机自动检测并且调节PGA2310增益, 使PGA2310输出直流电压信号时幅值稳定在0.5V 左右, 输出交流信号时峰值稳定在1V 左右.3.2 AD637真有效值检波电路PGA2310程控输出信号输入至AD637 Vin 管脚, 当输入为0时, 调节RP2滑动变阻器使检波输出也为0; 当有输入信号时, 调节RP1滑动变阻器使输出信号为输入信号有效值, 得到正确的检波直流信号. 检波电路图如图3所示.图2 程控AGC 电路图图3 AD637真有效值检波电路图第2期程望斌, 等: 自动增益控制放大器的设计与实现 51 3.3 功率放大为实现较好的功率放大要求, 后级需要驱动10Ω负载, 由于普通运放不能提供驱动负载所需功率, 所以必须进行功率放大以提供所需功率并且将信号放大2倍. 我们采用如图4所示运放加MOS管电路, 具有带负载能力强等优点.4 系统软件设计本系统软件设计部分基于MSP430单片机平台, 主要完成增益控制、AD采集、预置信息液晶显示和按键控制[5], 系统以友好的人机界面展现给用户. 系统设计流程图如图5所示.在图5中, 我们采用条件判断语句控制AGC模块的增益, 并且还添加了一些容错措施, 以达到AGC 放大器在频带内稳定输出的目的, 为后级的功率放大电路的稳定提供了保证.5 系统测试及结果分析5.1 测试仪器TDS1012双踪示波器、SU3080数字函数信号发生器、直流稳压电源、万用表等.图4 功率放大电路图图5 系统设计流程图52 湖南理工学院学报(自然科学版) 第28卷5.2 直流信号放大测试测试方法: 幅度可变的直流电压信号(0.01V/0.1V/1V)至测试输入端, 然后用双踪示波器测测试输出信号. 测试结果见表1.输入信号(mv) 输出信号理论值(mv) 输出信号测试值(mv) 相对误差(%)<0.01 10.00 9.89 1.1% 0.1 10.00 9.90 1% 1 10.00 10.02 0.2%测试条件: 输入直流电压信号(0.01V/0.1V/1V)分别由滑动变阻器分压得到. 5.3 交流信号放大测试测试方法:(1) 从函数发生器输入频率为10KHz 且幅值可变的交流电压信号(0.01V/0.1V/1V)至测试输入端, 然后用双踪示波器测试输出信号. 测试结果见表2.输入信号(mV) 输出信号理论值(mV) 输出信号测试值(mV) 相对误差(%) <0.01 10.00 9.88 1.2% 0.01 10.00 9.94 0.6% 1 10.00 10.03 0.3%(2) 从函数发生器输入信号幅值为1V 且频率可变的交流电压信号至测试输入端, 然后用双踪示波器测试输出信号. 测试结果见表3.输入信号(Hz) 输出信号理论值(mV) 输出信号测试值(mV) 相对误差(%)1 10.00 9.88 1.2% 10 10.00 9.86 1.4% 1000 10.00 9.89 1.1% 10K 10.00 9.92 0.8% 100K 10.00 9.91 0.9% 200K 10.00 9.89 1.1%5.4 测试结果分析由测试数据可知, 放大器增益控制, 交直流放大, 带宽和带负载能力等指标都达到了要求. 在测量输入信号幅值低于10mV 时, 由于输入信号幅度过小、噪声的掩盖和仪器磨损等原因, 所以此项测试结果有误差.6 总结本文设计的系统实际输入信号有效值达到5mV , 在现有的仪器条件下, 信号幅度输出小时噪声大, 导致输出波形噪声较大. 放大器在驱动 10Ω负载时, 通频带带宽超过 100KHz, 带内失真小, 但功率放大器对扩流MOSFET 需配对, 否则容易产生交越失真. 如果对功率放大电路进行改善, 就能拓宽带宽[6] , 增大信号载体的容量.参考文献[1] 陈亮名, 杨昆. 基于宽带高增益的放大器设计[J]. 电子设计工程, 2014, 22(15): 146~148 [2] 赖小强, 李双田. 数字闭环自动增益控制系统设计与实现[J]. 网络新媒体技术, 2013, 2(3): 40~44 [3] 李怀良, 庹先国, 朱丽丽, 等. 中低频宽动态范围AGC 放大器设计[J]. 电测与仪表, 2013, 50(566): 96~99 [4] 于国义, 张乐, 崔先慧, 等. 用于CMOS 图像传感器的AGC 放大器设计[J]. 中国科技, 2013, 8(1): 10~13 [5] 李晓宇, 宫平, 李杉杉, 等. 自增益电路在激光测距中的应用[J]. 电子设计工程, 2014, 22(18): 77~78, 83 [6] 陈铖颖, 黑勇, 戴澜, 等. 面向助听器应用的低功耗自动增益控制环路[J]. 微电子学, 2013, 43(4): 464~467表1 直流信号放大测试结果表2 交流信号放大测试结果(信号频率为10KHz)表3 交流信号放大测试结果(信号幅值为1V)。

基于VCA610自动增益放大器的设计

2015 届毕业设计说明书基于VCA610的自控增益放大器的设计院部：电气与信息工程学院学生姓名：许君指导教师：职称专业：电子信息工程班级：电子XXXX班完成时间：2015年6月摘要社会的进步离不开先进的生产力，而生产力的提高需要依托强大的技术支持，尤其是自动增益控制技术。

自动增益控制（AGC）在各行各业都有着广泛的应用，比如：仪器仪表与检测技术、低压电器技术、自动控制技术、工业机器人技术和工业通信技术。

自动增益控制技术与生活息息相关，对它的学习也显得格外重要。

设计一个自控增益放大器，可以采用VCA610放大器来搭建自动增益放大电路，电路设计简单，易于实现信号的自动控制。

基于VCA610的自动增益控制系统，采用MSP430F169单片机作为控制器，对VCA610放大器提供控制电压，使其控制的信号输出稳定的幅值，输出的交流信号通过OPA620放大电路、三极管推挽电路；输出的直流信号通过放大电路、扩流电路；信号分别经过交直流处理，带负载能力得到提高，能够实现设计要求，这样一个完整的基于VCA610的自控增益放大系统就搭建完成了,通过仿真调试，根据结果，分析得出结论。

通过VCA610自动增益放大电路的学习，能够加强人们对自动增益控制电路的认识，由浅入深，以此来学习更加复杂、设计更加优良的自动增益控制电路。

这样就能够使自控技术更加的成熟、先进，使大家的生活更加丰富多彩。

关键词：自动增益控制；MSP430F169；VCA610；放大器；调试ABSTCACTThe progress of the society is inseparable from the advanced productive forces, and productivity rely on strong technical support, especially the automatic gain control technology. Automatic gain control (AGC) has been widely used in all walks of life, for example: Instrumentation and testing technology, low voltage electrical technology, automatic control technology, industrial robot technology and communication technology industry. Automatic gain control technology is closely related to life, and to study the technology is very important.VCA610 amplifier can be used to build automatic gain amplifier circuit for designing an automatic gain amplifier, the design is simple, and easy to realize automatic control of signals. The automatic gain control system is based on VCA610, using MSP430F169 microcontroller as controller, the controller provides control voltage for VCA610 amplifier, and make its control signal output stable, The output of the AC signal through OPA620 amplification circuit and transistor push-pull circuit; The DC signal output through magnifying circuit and expanding flow circuit; Signal is treated respectively with AC/DC, and Load will be enhanced , so, it will reach to the design requirements, a complete automatic gain amplifier system which is set up completed by VCA610, through simulating and debugging, reach to results, and draw a conclusion.Through studying VCA610 automatic gain amplifier circuit, it can strengthen people's knowledge of automatic gain control circuit, in order to learn more complex, more excellent design of automatic gain control circuit. It was able to further automatic control technology mature and advanced, in addition ,it make people's lives more colorful.Keywords automatic gain control; MSP430F169; VCA610; amplifier; debugging目录1 绪论 (1)1.1 研究课题的背景及意义 (1)1.2 研究课题的主要工作 (2)2 总体设计思想与方案 (3)2.1 总体设计思想 (3)2.2 总体设计概述 (3)2.3 方案选择 (4)2.3.1 控制器的选择 (4)2.3.2 信号处理电路的选择 (5)2.3.3 方案总结 (8)3 硬件系统的设计 (10)3.1 主要器件介绍 (10)3.1.1 MSP430F169单片机 (10)3.1.2 VCA610运放芯片 (11)3.1.3 OPA620运放芯片 (11)3.1.4 OPA2604放大芯片 (12)3.1.5 LM317电压稳压器 (12)3.1.6 12864液晶显示 (13)3.2 单元电路设计 (14)3.2.1 MSP430F169单片机最小系统 (14)3.2.2 下载电路 (16)3.2.3 LCD12864液晶显示电路 (17)3.2.4 VCA610自动控制电路 (18)3.2.5 直流电路 (19)3.2.6 交流电路 (20)4 软件系统的设计 (21)4.1 软件设计概述 (21)4.2 软件模块程序 (21)4.2.1 液晶显示模块程序设计 (21)4.2.2 数模转换程序设计 (22)5系统调试及结果分析 (23)5.1 系统调试简介 (23)5.2 仿真测试 (23)5.2.1 直流模块仿真测试 (23)5.2.2 交流模块仿真测试............................................ 错误！未定义书签。

程控增益放大器的几种通用设计方法

程控增益放大器的几种通用设计方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：程控增益放大器是一种能够根据输入信号的特点自动调整增益的放大器，它在许多领域都有着广泛的应用，比如音频处理、通信系统等。

不同的设计方法可以带来不同的性能和特点，下面将介绍一些关于程控增益放大器的几种通用设计方法。

一、反馈式程控增益放大器反馈式程控增益放大器是一种常见的设计方法，它通过负反馈来调整增益。

当输入信号偏离设定值时，反馈回路会对放大器进行调节，使输出信号回到设定范围内。

这种设计方法具有简单、稳定的特点，适用于一些对放大器性能要求不是很高的场景。

二、压控式程控增益放大器压控式程控增益放大器采用了压控元件来调整增益，比如压敏电阻、光电二极管等。

当输入信号发生变化时，压控元件的阻值也会随之变化，从而改变放大器的增益。

这种设计方法具有高速响应、精确控制的特点，适用于一些对放大器性能要求比较高的场景。

三、数字控制式程控增益放大器数字控制式程控增益放大器采用数字信号处理技术来实现增益的调整，通常配合DAC （数模转换器）和微控制器来实现。

这种设计方法具有灵活、精确度高的特点，能够实现复杂的信号处理和控制算法，适用于一些对放大器性能要求非常高的场景。

四、自适应滤波式程控增益放大器自适应滤波式程控增益放大器是一种结合了自适应滤波技术的设计方法，通过对输入信号进行分析和处理，实现对增益的自适应调整。

这种设计方法能够很好地适应信号环境的变化，具有较强的抗干扰能力和自适应性，适用于一些复杂的信号处理场景。

不同的设计方法可以带来不同的性能和特点，对于不同的应用场景，我们可以选择合适的设计方法来实现程控增益放大器。

我们也可以根据实际需求进行混合设计，以满足更加复杂和多样化的应用需求。

希望通过这些设计方法的介绍，能够对程控增益放大器的设计有所帮助。

第二篇示例：程控增益放大器是一种能够根据输入信号的特性来调节增益的放大器，其在许多电子设备中都起着重要的作用。

AD603自动增益控制

AGC 电路的设计自动增益控制线路，简称AGC 线路，A 是AUTO （自动），G 是GAIN （增益），C 是CONTROL （控制）。

它是输出限幅装置的一种，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，启动压缩放大线路，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，扩大了接收机的接收范围，它能够在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化，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。

一：实验方案AGC 常用的实现方案有三种：1）利用电阻电容来实现自动增益控制：图1：由图1可以看出，此方案是通过自动调节RP 1（调节低频）、RP 2（调节高频）来实现对输入信号的增益控制。

当RP 1的滑动端在最左端时，电容C 1被短路，音频信号经R 1、R 2送至运放的反相输入端，运放输出信号经过R 1、RP 1与C 2并联后反馈回来，此时低音增益达到最大值。

当RP 1到右端时，音频信号经过R 1、RP 1、R 2送到运放的反相输入端，运放输出信号经过R 1、C 2反馈回来，此时增益到最小值。

同理，RP 2的滑动端在最左端时，高音增益到最大，在最右端时，高音增益到最小。

本电路虽然实现简单，没有复杂的构造，但由于高低音的转折区分不明显，导致电路的性能的不完善，在高低音分界时，不能准确的确定增益的调节是通过哪一个滑动电阻，也就不能稳定的实现自动增益控制，因此不可选。

2）利用放大器和场效应管共同组成的电路实现自动增益控制图2：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构成压随器，作为输入级。

高性能自动增益控制_AGC_电路的设计与实现

《电测与仪表》199817总第35卷第391期高性能自动增益控制(A GC)电路的设计与实现天津大学精仪学院张汉奇　黄战华　蔡敬忠摘要　介绍利用AD603设计的自动增益控制电路,试验结果表明:该电路增益调节范围宽,频率响应带宽高,具有良好的性能。

关键词　放大器　自动增益控制一、引　言在信号检测处理过程中,经常需要对信号电平进行调整;微弱的电信号经长线传输后,需要进行适当的补偿和校正。

自动增益控制电路在解决上述问题时具有其独特的效果。

我们利用可控增益放大器(AD603)配以适当的外围电路,用反馈控制技术实现了自动增益控制的设计电路。

该电路可广泛用于仪器仪表检测及视频信号处理等领域。

二、AD603的性能特点AD603为单通道、低噪声、增益变化范围线性连续可调的可控增益放大器。

带宽90MHz时增益变化范围为-11dB～+31dB;带宽为9MHz时为9dB～51dB。

增益变化范围可进行控制。

共有三种模式:(1)5脚与7脚断开时,增益变化范围为9dB～51dB;(2)5脚与7脚短接时,增益变化范围为-11dB～+31dB;(3)5脚与7脚之间接一电阻时,可使增益变化范围进行平移,例如5脚与7脚间接2115kΩ电阻时,增益变化范围为0dB～40dB。

其主要技术指标如下:信号输入电阻(3、4脚)100Ω峰值输入电压90MHz 峰值输出电压(R L≥500Ω)±3V 输出短路电流50mA 输出阻抗(f≤10MHz)2Ω增益控制精度(-015V≤V G≤+015V)±015dB增益控制输入电阻(1、2脚)50MΩ供电电压±5V(±5%)静态电流1215mA 值得注意的是:(1)在±5V电源供电时,最大信号输入为1Vrms(±114V峰—峰值);(2)信号输入阻抗为100Ω,在某些应用场合下,需要在输入端加一级缓冲器或预放大器用以阻抗匹配;(3)将两个AD603串联使用可扩展增益控制范围。

程控增益放大器的几种通用设计方法6篇

程控增益放大器的几种通用设计方法6篇第1篇示例：程控增益放大器是一种可以根据控制信号来调节放大倍数的放大器，通常用于音频设备或通信设备中。

它在许多应用场景中都发挥着重要作用，比如在音频混音台中对不同信号进行调节、在通信系统中动态地调节信号的增益等。

要设计一个高性能的程控增益放大器，需要考虑多个方面的因素，包括放大器的稳定性、带宽、增益范围、失真和噪声等。

在此，我们将介绍几种通用的设计方法，以帮助工程师们更好地设计程控增益放大器。

一种常见的设计方法是使用可变增益放大器芯片。

这种芯片通常集成了控制电路和放大电路，可以方便地实现程控增益功能。

工程师们只需要按照芯片厂家提供的设计指南进行设计，通常只需要很少的外部元件即可完成设计。

这种设计方法具有成本低、易于实现的优点，适用于一些对性能要求不是很高的场合。

另一种设计方法是使用集成运算放大器和调节电阻网络。

通过调节电阻网络的阻值，可以实现对增益的控制。

这种方法的优点是可以灵活地调整增益范围，同时可以根据需要选择不同的运算放大器以实现更高的性能要求。

但是这种设计方法需要对电路的稳定性和噪声进行较为细致的分析和优化。

还有一种设计方法是使用数字控制的程控增益放大器。

这种设计方法将控制电路部分用数字信号处理的方式实现，可以实现更精确的控制和更复杂的功能。

通常需要搭配数字模拟转换器和微控制器等器件，同时需要编写控制算法。

这种设计方法的特点是可以实现更高的精度和更复杂的控制功能，但是相对复杂度也更高。

除了以上介绍的几种设计方法外，还有一些其他的设计方法，比如使用特殊的调节元件或者非线性元件实现程控增益放大器。

不同的设计方法适用于不同的场合，工程师们可以根据具体的需求和资源选择合适的设计方法。

在实际设计过程中，需要充分考虑电路的稳定性、带宽、失真和噪声等指标，通过合理选择元件、优化电路结构和控制算法等手段来实现设计要求。

还需要进行充分的仿真和测试，确保设计的程控增益放大器能够满足实际应用需求。

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。

自动增益控制放大器

2014年全国大学生电子设计竞赛设计报告参赛题目：自动增益控制放大器题目编号：H日期：二〇一四年八月十二日至二〇一四年八月十五日自动增益控制放大器（AGC）设计摘要：本设计以可变增益放大器VCA810为核心，通过单片机MSP430控制各模块，实现电压增益连续可调，输出电压基本恒定。

系统主要由可变增益放大器、MSP430单片机、AGC电路、功放电路、检波电路、比较器、噪声检测电路等组成。

将输入信号经程控放大器进行调理归一处理，输入给程控增益调整放大器VCA810，将信号放大输出，通过有效值检波电路检测输出信号，并送给单片机AD采样，与理想输出信号数值进行比较，若有多偏差，则通过调整对VCA810的增益控制电压，来调整放大倍数，从而实现输出信号的稳定。

整个设计使用负反馈原理，实现了自动增益的控制。

关键字：VCA810 MSP430 有效值检测自动增益控制（AGC）一、方案设计与论证1.1整体方案方案一：采用纯硬件电路实现，由AGC和运放构成的电压比较器和减法电路实现。

把实际电压与理论电压的差值通过适当幅值和极性的处理，作为AGC的控制信号，从而实现放大倍数的自动调整，实现输出电压恒定。

方案二：采用可变增益放大器和单片机结合，通过单片机对输出信号AD采样并转化为数字量，与理论输出电压值进行比较，得到差值转换为控制直流电压，通过DA转化，对放大器的放大倍数精确调整，从而实现输出电压的恒定。

方案一理论简单，只有硬件电路，制作起来相对容易，但其理论低端，精度不够，没有创新，通用性不好；方案二控制精确，自动控制速度快，系统可移植性强，功能改变和增加容易，对后期改善和提升电路性能有益。

但需要软硬件配合，系统稍复杂。

通过对两个方案的综合对比，我们选用方案二。

1.2控制模块方案一：采用MCS-51。

Intel公司的MCS-51的发展已经有比较长的时间，以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统，为单片机的发展奠定3了良；好的基础，，应用比较广泛，各种技术都比较成熟。

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。

麦克放大器自动增益控制电路的设计

2020年4月a m HJo u rn al o f G reen Science and T ech n o lo gy第8期麦克放大器自动增益控制电路的设计郎文飞，李娜(焦作大学机电工程学院，河南焦作454000)摘要：指出了随着A I 应用快速进入现代人的生活，智能语音控制技术正迅速成为当代的一个技术热点，产品遍及儿童学习、智能音箱、会议系统、教育培训等。

智能语音控制技术关键是语音的采集和识别，语音识别是在云端完成，而语音的采集在当地完成，所以麦克放大电路就是采集的前端。

实际情况中，人的声音有大有小、离麦克的距离有近有远。

麦克（M IC )放大电路的自动增益控制（A G C )就非常重要和有必要，为此，给出了麦克放大器自动增益控制电路的设计，并进行了实物测试，以供参考。

关键词：M I C ;A M P ;A G C ;A I ;智能语音控制中图分类号：T N 912文献标识码：A文章编号：1674-9944(2020)8-0173-021引言人类能够听到的音频范围是20 H z 〜20 k H z ,但讲话的音频范围是〇. 3〜3 k H z ,在A I 领域智能语音控制对音频的研究范围就是〇. 3〜3k H z[1~«。

因此麦克放大器自动增益控制电路设计的频率范围也就是0. 3〜 3 k H z 。

麦克在获取语音信号之后，就将一个模拟的声音信号转换成一个变化规律相同的电信号，完成第一步数据采集的的任务。

但是，采集过来的语音信号电平有时会很大，有时会很小或者有突变；电平太大，信号会阻塞、失真，谐波和噪声会加大，影响通话。

需要将信号的放大倍数减小，以获取一个电平正常的值，保证正常通话。

电平太小，会听不清或听不到通话，就需要进行适当地放大，以获取一个正常的电平值，保证正常通话。

要解决上述两个问题，就必须对咪头采集的信号进行自动增益补偿:将小信号进行较大的放大，将大信号进行较小的放大，对其电平值进行限制。