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
一．课题名称：
二．实验目的
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自动增益控制电路的设计与实现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
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。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。
四．设计任务要求
1.基本要求：
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.提高要求：
设计一种采用其他方式的AGC电路。
五．设计思路与实验各部分功能
自动增益总体框图，主要包括驱动缓冲电路，级联放大电路，输出跟随电路和增益反馈电路四个部分组成。
1.驱动缓冲电路：
输入缓冲极，其设计电路图如图3所示；
输入信号VIN驱动缓冲极Q1，它的旁路射极电阻R3有四个作用：
它将Q1的微分输出电阻提高到接近公式（1）所示的值。该电路中 的微分输出电阻增加很多，使R4的阻值几乎可以唯一地确定这个输出电阻。 RD1≈rbe+(1+βrce/rbe)(R3//rbe) 由于R3未旁路，使Q1电压增益降低至：
AQ1=－βR4/〔rbe+(1+β)R3〕≈－R4/ R3
未旁路的R3有助于Q1集电极电流－电压驱动的线性响应。
Q1的基极微分输入电阻升至RdBASE=rbe+(1+β)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。
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2.直流耦合互补级联放大电路
该部分利用直流耦合将Q2与Q3进行级联，构成互补放大器，在电路中对信号起到大部分的放大作用。
3.Q4作为射极跟随器作为输出端，R14将Q4与信号输出端隔离开来。
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4.自动增益控制部分（AGC），电路图如图6所示，并且在该图基础上加上R4构成。
其中R4构成可变衰减器的固定电阻，类似于图1中的电阻R1，而Q6构成衰减器的可变电阻部分。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。电阻R17决定了AGC的释放时间。电阻R19用于限制通过Q5和Q6的最大直流控制电流。D1和D2构成一个倍压整流器，从输出级Q4提取信号的一部分，为Q5生成控制电压。电阻R15决定了AGC的开始时间。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。
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5.总电路图
六．实验原理
本实验所完成的电路实现了自动增益控制的功能，当输入端输入信号变化时，输出信号由于自动增益控制会基本保持不变，或者是先变化后恢复到原来的输出信号幅值。 具体原理：
AGC是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。实现这种功能的
电路简称AGC环。AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路，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著小于输入信号的变化量，达到自动增益控制的目的。放大电路增益的控制方法有：①改变晶体管的直流工作状态，以改变晶体管的电流放大系数β。②在放大器各级间插入电控衰减器。③用电控可变电阻作放大器负载等。AGC电路广泛用于各种接收机 、 录音机和测量仪器中，它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内 ，因 而也称自动电平控制 ； 用于话音放大器或收音机时，称为自动音量控制。
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