自动增益控制电路分析与设计

解决任务
分析该电路工作流程 使用仿真软件protues_7.5进行仿真，观察电路特性， 并填写任务实施及评价表的实施部分。
F1 、 F2 采用双运放电路 LF412
工作流程分析
仿真并展示结果
是否符合自动增益控制的特点 试验发现， 试验发现，当输入信号由 200mV 逐渐 增加到 2.2V 时，运放 F1 的输出信号都 能基本稳定在 400mV 。 本电路的另一个特点是： 本电路的另一个特点是：由于在本电路 的主信号回路中没有使用电容， 的主信号回路中没有使用电容，电路的 输出信号就没有产生相位的移动， 输出信号就没有产生相位的移动，这一 特点对于某些基于相位的电子测量和电 子控制装置来说，显得尤其重要。 子控制装置来说，显得尤其重要。
布置任务
分析以下电路并仿真
探究学习
一、自动增益控制电路（AGC）的工 自动增益控制电路（ ） 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。
几十μV～几mV
fo–fs=fi
1V左右
高放 频大 fs fs
项目七 收音机反馈控制电路 分析与设计
任务一 收音机自动增益控制电路分析与设计
任务一 收音机自动增益控制电路分析与设计
学习目标 能力目标： 能力目标：能够对自动增益控制电 路进行分析，并改进 路进行分析， 知识目标： 知识目标：掌握自动增益控制原理 素质目标：自学、协作学习； 素质目标：自学、协作学习；分析 问题解决问题能力； 问题解决问题能力；团队合作能力
电子设备往往需要各种类型的控制电路， 电子设备往往需要各种类型的控制电路，来改 善其性能指标。这些控制电路都是运用反馈的原理， 善其性能指标。这些控制电路都是运用反馈的原理， 因而可统称为反馈控制电路。 因而可统称为反馈控制电路。 自动增益控制电路 AGC Automatic Gain Control 控制电路 自动频率控制电路 AFC Automatic Frequency Control 自动相位控制电路APC（锁相环路） （锁相环路） 自动相位控制电路 Automatic Phase Control
任务引入
接收机的输出电平取决于输入信号电平以及接收机 接收机的输出电平取决于输入信号电平以及接收机 输出电平取决于输入信号电平以及 的增益。而在实际接收过程中， 的增益。而在实际接收过程中，因各种原因会导致接 收到的信号电平发生很大波动（弱的几微伏， 收到的信号电平发生很大波动（弱的几微伏，强的几 百毫伏）。 百毫伏）。 因此， 因此，人们期望接收机的增益随输入信号的强弱而变 即输入信号弱时，接收机增益升高； 化，即输入信号弱时，接收机增益升高；输入信号强 接收机增益减小，以补偿输入信号强弱的影响， 时，接收机增益减小，以补偿输入信号强弱的影响， 达到减小输出信号电平变化的目的。 达到减小输出信号电平变化的目的。
混 频
中放 频大 fi
检 波 F
低放 频大 F
fo 本 振 地荡
未加入AGC的收音机接收电路 图7.1.1 未加入 的收音机接收电路
几十μV～几mV
1V左右
具有AGC的超外差式接收机方框图 图7.1.3 具有 的超外差式接收机方框图
2．AGC的组成框图 自动增益控制电路的组成框图如图所示。
图7.1.1 自动增益控制电路的组成框图
（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。 后送至电压比较器。 （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 ） 进行比较，输出误差信号电压。 电压 进行比较，输出误差信号电压。 （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。 放大或电压极性的变换。 （6）可控增益放大器 可控增益放大器的功能是在控制电压作用下 ） 能够改变放大器的增益。 能够改变放大器的增益。 电路中， 注：增益可调的运算放大器 ( 如 AD603) 常被用在 AGC 电路中， 但是这一类器件不仅价格高，而且市面上难以买到。 但是这一类器件不仅价格高，而且市面上难以买到。这里我们使用 普通元件组成一种成本低廉、性能优良、 电路。 普通元件组成一种成本低廉、性能优良、结构简单的 AGC 电路。
在原仿真结果基础上进行改进，并仿真， 在原仿真结果基础上进行改进，并仿真，填写下表
最小输入电压 R11= R11= R11= R12= R12= R12=
最大输入电压
输出电压
总结
1、自动增益控制电路的作用： 、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， 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。 持输出信号幅度在很小范围内变化。 2、自动增益控制电路的组成： 、自动增益控制电路的组成： 电平检测器（峰值检波电路） 电平检测器（峰值检波电路） 低通滤波器 直流放大器 Baidu Nhomakorabea压比较器 控制电压产生器 可控增益放大器
3．AGC各单元电路的功能与基本工作 ． 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 。 （2）低通滤波器 适当地选择低通滤波 ） 器的传输特性， 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， 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。 一频率的缓慢变化具有抑制作用。
任务拓展
这个电路有什么可以改进的地方吗？ 这个电路有什么可以改进的地方吗？
（想一想平时你收听收音机时是怎么操作的） 想一想平时你收听收音机时是怎么操作的）
如果需要在电路输出端得到较高幅值的信号， 如果需要在电路输出端得到较高幅值的信号，可以 在运放 F1 的输出端增加 2 只电阻 R11 和 R12 ，见 的阻值， 图 2 。调整电阻 R11 和 R12 的阻值，就能在 F1 的 输出端得到不同幅值的输出信号。 输出端得到不同幅值的输出信号。