一种自动增益控制电路的设计与实现［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：U445.57文献标识码：A: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。驱动缓冲部分为AGC电路提供较高输入阻抗，并实现与输入信号源的隔离，衰减器和检波整流部分共同组成控制部分，级联放大部分将衰减后的信号放大到所需幅度最后使用射极跟随器作为输出级。1.1驱动缓冲部分驱动缓冲电路的信号从基极输入、集电极输出，是一个共射电路。输入信号先用电阻分压衰减，再由晶体管进行放大。总的来说，该部分的功能是一个跟随器［3］，它为AGC电路提供较高输入阻抗，减小了输入功率的强度，并且实现了与输入信号源的隔离。1.2级联放大部分级联放大电路如图2所示，晶体管与构成直接耦合互补级联放大电路，该部分为AGC电路提供电压增益。因为第二级的基极电压受到第一级的集电极电压牵制，两级之间的工作点相互影响，所以为了不产生连锁效应、提高稳定性，必须使用精确度较高的兀件。直接耦合互补级联放大电路易于集成，既能放大交流信号又能放大直流信号。为了使两级都有合适的Q点在的集电极加入电阻，以抬高后级的直流输入电压，同时利用PNP型管实现直流电平的移动。1.3跟随输出部分跟随输出电路的信号从晶体管的基极输入、发射极输出，形成射极跟随器。射极跟随器的输入电阻rbe〜旦Re很大，消耗的电流较小，对于前级只是一个很轻的负载，其输出电阻rsr~rbe/3很小，带负载能力较强。射极跟随器的电压增益约为1，实现了输出电压随输入电压的同步同量变化，同时还起到前后级隔离的作用。1.4控制部分控制部分电路如图3所示，衰减器和检波整流部分共同组成该AGC电路的控制部分。本部分运用电压并联负反馈的方法实现，反馈电路在发射集进行电压的采集，另一端反馈到，与输入信号进行电流的相加。当输入信号增大时，输出电流也会随之增大，由于是衰减器的可变电阻部分，的微分电阻会随之变小，通过负反馈的作用，输入信号就会变小，因此输出并不会一直增大而是保持基本稳定。反之亦然，从而实现自动增益控制功能。由于具有单向导通性，只能通过进行放电，决定了该AGC电路的释放时间，决定了该AGC电路的开始时间。为提供集电极驱动电流，用来防止电流过大，则形成倍压整流器，从输出级提取信号的一部分，作为的控制电压［4］。2电路测试运用控制变量法，测得不同输入信号频率及幅度所对应的输出值，结果如表1所示，由测试结...