高频电子线路 第七章 自动增益控制电路
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部分练习参考答案第1章4:0.693m,不能利用电离层反射来实现远距离传输。
11:f工作= 1MHz时,∵f工作< < fβ∴|β| =β0 =100(低频区工作)f工作= 10MHz时,∵f工作= fβ∴|β| =0.7β0 =70 (极限工作)f工作= 100MHz时,∵f工作>> fβ∴|β| ≈f T / f工作=1000/100 =10f工作= 200MHz时,∵f工作>> fβ∴|β| ≈f T / f工作=1000/200 = 5f工作= 500MHz时,∵f工作>> fβ∴|β| ≈f T / f工作=1000/500 = 2 12:13:2、1010、0.01;6dB、60 dB、-14 dB14:8.16×10-10V2、3.14×10-20A2、2.68×10-10V215:()211211sPA s sR RRNFG R R R+==++16:32dB17:20.33dB18:87dB19:1.58×10-11mW、561674=115dB20:-117.8dBm、-115.5 dBm21:6.48dBm22:20.8dBm23:21dB、-5.064 dBm24:91dB25:63.4dB、44.9dB第2章1:0.586mH、58.125。
236.66kΩ2:19pF、0.3175mH3:0.2mA、212mV、212mV4:586μH、42.78、10.87kHz5:2.51MHz、104.3kHz6:(2)500(54dB)7:12.3、0.657MHz8:5.927kHz、23.79:100、2.574MHz;6.2154MHz、6.436、41.42高频电子线路 第3章3:()()()1809060180:90:601:1:0.782;::1:1.57:1.8O O O P P P ηηη==4:o110048,0.27,0.14c m cm c cm I I A I I A θαθαθ=====()()5:6D P W =,1C P W =,83%C η=,10.46c m I A =,o 50≈θ6: 1.8im U V =,55R E =Ω,77%C η=7:(1)此时功率放大器工作在临界工作状态;(2)8.28D P W =, 6.15o P W =, 2.13C P W =,74%C η=,18R E =Ω (3)若要求放大器的效率最大,则放大器应该工作在弱过压状态,可以采取增加等效负载、增加输入信号振幅、增加基极偏置电压、减小集电极电源电压的办法。
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。
图1所示自动增益控制电路,为了便于读懂,做了适当化简。
一、了解用途
图1所示电路用于自动控制系统之中。
输入电压为正弦波,当其幅值由于某种原因产生变化时,增益产生
相应变化,使得输出电压幅值基本不变。
二、化整为零
以模拟集成电路为核心器件分解图1所示电路,可以看出,每一部分都是一种基本电路。
第一部分是模拟
乘法器。
第二部分是由A1、R1、R2和R8构成的同相比例运算电路,其输出为整个电路的输出。
第三部分是由A2、R3、R4,D1和D2构成的精密整流电路。
第四部分是由A3、R5和C构成的有源滤波电路。
第五部分是由A4、
R6和R7构成的差分放大电路。
A4的输出电压UO4作为模拟乘法器的输入,与输入电压UI相乘,因此电路引入了
反馈,是一个闭环系统。
三、分析功能
四、综观整体
根据上述分析,可以得到各部分电路的关系,图1所示电路的方框图如图2所示。
输出电压的表达式为:
设输入电压UI幅值增大,则输出电压UO的幅值随之增大,UO3(UO3正比于输出电压UO)必然增大,导致
(UREF—UO3)减小,从而使UO幅值减小:若UI幅值减小,则各部分的变化与上述过程相反。
在参数选择合适的
件下,在—定的频率范围内,通过电路增益的自动调节,对于不同幅值的正弦波UI,UO的幅值可基本不变。
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。
《高频电子线路》自动增益控制实验(AGC)一、实验目的1、掌握AGC工作原理。
2、掌握AGC主放大器的增益控制范围。
二、实验内容1、比较没有AGC和有AGC两种情况下输出电压的变化范围。
2、测量AGC的增益控制范围。
三、实验仪器1、1号模块 1块2、6号模块 1块3、2号模块 1块4、双踪示波器 1台四、实验原理图15-1是以MC1350作为小信号选频放大器并带有AGC的电路图,F1、F2为陶瓷滤波器(中心频率分别为4.5MHz和10.7MHz),选频放大器的输出信号通过耦合电容连接到输出插孔P4。
输出信号另一路通过检波二极管D1进入AGC反馈电路。
R14、C18为检波负载,这是一个简单的二极管包络检波器。
运算放大器U2B为直流放大器,其作用是提高控制灵敏度。
检波负载的时间常数C18•R14应远大于调制信号(音频)的一个周期,以便滤除调制信号,避免失真。
这样,控制电压是正比于载波幅度的。
时间常数过大也不好,因为那样的话,它将跟不上信号在传播过程中发生的随机变化。
跨接于运放U2B的输出端与反相输入端的电容C17,其作用是进一步滤除控制信号中的调制频率分量。
二极管D3可对U2B输出控制电压进行限幅。
W4提供比较电压,反相放大器U2A的2、3两端电位相等(虚短),等于W4提供的比较电压,只有当U2B输出的直流控制信号大于此比较电压时,U2A才能输出AGC控制电压。
图15-1 自动增益控制电路原理图(AGC)对接收机中AGC的要求是在接收机输入端的信号超过某一值后,输出信号几乎不再随输入信号的增大而增大。
根据这一要求,可以拟出实现AGC控制的方框图,如图15-2所示。
图15-2自动增益控制方框图图中,检波器将选频回路输出的高频信号变换为与高频载波幅度成比例的直流信号,经直流放大器放大后,和基准电压进行比较放大后作为接收机的增益调节电压。
不超过所设定的电压值时,直流放大器的输出电压也较小,加到比较器上的电压低于基准电压,此时环路断开,AGC电路不起控。