运算放大器自动增益控制电路实际方案
1、内容摘要
1.1自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中，另外在光纤
通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。
1.2本课题介绍了自动增益控制的概念原理以及对自动增益控制放大器各部分的工作原
理，最后对系统的测试结果以及设计与实现中应该注意的问题也做了详细分析。
2、设计任务和要求；
2.1能够根据电子技术的发展及时学习和掌握新的相关的技术和知识。
2.2能够根据生产计划对自己承担的各项任务合理的安排时间，确保按计划完成任务，
能及时填写和定期提交工作任务完成情况，为项目过程的改进提供准确的基础数
据。
2.3能够与项目负责人及时沟通，确保项目计划顺利进行，能够与其他设计员及时沟通，
以使正确快速的完成任务。
2.4根据项目指标要求顺利完成项目开发与搭建，提出具体设计框图原理、具体应用电
路等流程方案。
2.5熟练掌握运算放大器的工作原理与应用，掌握运放自动增益控制电路的结构和特
点，理解与掌握增益控制范围的设置过程。
2.6通过虚拟仿真软件及各种虚拟仪器、仪表等资源，把电路系统案例功能在进行仿真
中验证设计系统的合理性与可靠性。通过直观形象化，做到减少硬件和经费的投入、缩短电路设计系统周期，以及弥补实验和工程应用之间的脱节的矛盾和现象。
2.7通过电路焊接与制作，合理设置电子元件的布局（抗干扰、美观）与保证焊接质量
等；掌握仪器仪表的使用，熟悉信号的检测方法与过程，正确绘图和记录测试参数，
并能对测量结果进行分析。
2.8具有通过各种渠道收集相关技术资料的能力，能顺利阅读相应资料并能正确理解相
应原理。
3、总体方案,原理图、优缺点、及选定该方案的原因
3.1选定该方案的原因
很多电子产品都要求要有稳定的输出，但在很多情况下，由于环境、温度、湿度、
天变幻的因素，会使输入出现变化，其对应的输出也会跟随之变化，本次实训的主
要任务是要求是在上述等因素引起的输入变化，而输出仍然能够保持稳定。
3.2实验优缺点
优点：是在一点的范围内输入发生变化时，输出仍然能够保持稳定，其电路简单，
成本低，但功能却能实现。
缺点：是自动增益的范围较小，输入超出一定范围是会产生一定的失真。
3.3设计的总方案
本电路采用两级放大，第一级放大有放大器和场效应管组成，对增益的控制，
是关键技术，在输出端采用半波整流，通过第二级放大，给场效应管提供一个偏置
电压。 3.4原理图
3218
4
U1:A
LM358R110k
R2
1k U1:A(OP)Q1
3DJ656
784U1:B LM358D14007R322k R4
100k R5
1k
C20.1uF U1:B(+IP)R733k
Q1(G)
Q1(D)71%RV2
100k
C10.1uF INPUT
OUTPUT
图（1）
4、单元电路的设计、参数计算、和器件的选择
4.1整流
本电路采用半波镇流，跟据二级管的单向导通性，
在输出端导通负半周，再通过∏型整流电路，使输出
较为平稳的电压，再通过运算器的放大。
图（2）
4.2一级放大
正向放大，有公式V 0= （1+ Rds R 1
）V i ；
可知由于R1是不变的，所以放大器的放大倍数
主要由Rds 来决定，Rds 是场效应管的源级和漏
级两端的电阻，这电阻是可变的，通过控制栅极
的电压来控制Rds 从而达到增益的自动控制。
图（3）
4.3第二级放大
这一级放大主要是给场效应管提供一个
电压，使场效应管工作在可变电阻区，在本
次试验中采用的放大倍数是100倍。
图(4)
4.4器件的选择
4.4.1场效应晶体管可以实现高效率的增益控制。控制参数，其中之一是利用
它的传输特性曲线饱和段的斜率，或者利用特性曲线陡峭部分的沟道导
纳。场效应晶体管提供的控制范围比双极晶体管控制范围宽2~3倍。
本试验采用的三极管是3DJ6。
主要的参数夹断电压UP ：25V ；
饱和电流IDSS ： 20mA
跨导GFS ：2mS
截止电压VGS （OFF ）：-4V
经计算得知：Rr= UGS/ ID=0.735 KΩ～3.4 KΩ
4.4.2本实验采用双运放，所以选用LM358，其芯片里面集成双运放，性能不 影响，体积小，价格便宜。
4.4.3其他元件的选择
在滤波电路中，选用有极性的0.1UF 的电解低频瓷介电容（CT ），是因
为它的电容量在10pF--4.7Uf ；主要特点体积小，价廉；主要应用在要求不
高的低频电路里。
5、测试与调试内容
本次试验调试的内容分为部分调试和整体调试，部分调试主要有：场效应管的调试、运算放大器的调试和滤波电路的调试，看看各个不分的功能是否正常。整体调试是看输出的波形是否符合要求。
6、所设计的电路的特点及改进方案
本电路在调试的过程中，通过不断的改变电路的参数，使输出达到最佳的效果。
电路的输入在30mv——115mv之间实现的电路的自动增益的控制效果最为理想，另外，本电路还设置可变电阻，使用者可以根据具体情况调试所需要控制自动增益的范围，下限是在30mv以上，范围是85mv之间。
7、绘制总体电路的波形图
Vi=30mv Vi=46mv
Vi=58mv Vi=83mv
Vi=98mv Vi=112mv
