《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。如果接收机输入端的电压超过了所设定的值，相应地直流放大器的输出电压也增大，这时，送到比较器上的电压就会超过基准电压。这样，AGC电路开始起控，
即对主放大器的增益起控制作用。当主放大器（可控增益）的输出电压随接收机输入信号增大而增大时，直流放大器的输出电压控制主放大器使其增益下降，其输出电压也下降，保持基本稳定。
AGC电路的主要性能指标：
a)动态范围：对于AGC电路来说，希望其输出信号振幅的变化越小越好，同时也希望在输出信号电平幅度维持不变时输入信号振幅Uim的变化越大越好，在给定输出信号允许的变化范围内，允许输入信号振幅的变化越大，则表明AGC电路的动态范围越大，性能越好。
定义：AGC电路的动态增益范围MAGC
用分贝表示为：
式中：为AGC电路允许的输入信号振幅最大值与最小值之比。
为AGC电路限定的输出信号振幅最大值与最小值之比。
：输入信号振幅最小时可控增益放大器的增益，即最大增益
：输入信号振幅最大时，可控增益放大器的增益，即最小增益。
b)响应时间：从可控增益放大器输入信号振幅变化到放大器增益改变所需的时间为AGC电路的响应时间，响应时间过慢起不到AGC效果，响应时间过快又会造成输出信号振幅出现起伏变化。所以要求AGC电路的反应即要能跟得上输入信号振幅变化的速度，又不能过快。
c)信号失真：要求AGC电路所引起的失真尽可能小。
五、实验步骤
1、连线如下表所示。
源端口
目的端口
连线说明
1号模块：RF OUT1
  f = 4.5MHz
2号模块：P2
引入被控制信号
示波器连接方式
通道1
2号模块：TP2
观测输入信号幅度
通道2
2号模块：TP5
观测输出信号幅度
表15-1  实验连线表
2、测量开环时动态范围（AGC开关控制SW2拨为OFF）
1）将2号板开关SW1拨到4.5MHz，打开电源。调节2号板上的W3使增益最大，调节1号板上“RF幅度”旋钮从0开始，直到用示波器观察TP5处输出信号vimaxvO有清晰的波形，记下此时的输入端TP2电压为Vimin，Vomin，记入表15-2。（也可以认定输入信号最小值就是0）。
2）保持2号板上的W3使增益最大，调节1号板上“RF幅度”，逐步增大输入信号，使得TP5处输出信号vO的幅值最大不失真，记下此时的输入端TP2电压为Vimax，Vomax记入表15-2。
Vimin
Vimax
Vomin
Vomax
表 15-2  开环动态范围数据记载表
3、测量闭环时动态范围（AGC开关拨为ON）
1）保持输入频率4.5MHz不变，并且把“RF幅度”旋钮调节到使输入信号最大，SW1仍为4.5MHz位置。
2）保持W3增益最大，调节W4，使TP5处的vO峰-峰值至600mV。保持W3、W4位置不变，从最小或0开始调节“RF幅度”，同时用示波器观察TP2处波形，直至示波器上显示有幅度最小的正弦波，记下此时输入端TP2处的峰峰值Vim min，再用示波器测量TP5处的vO峰-峰值，并记下Vom min，填入表15-3中。保持vO不失真的情况下（基本不失真），不断增大输入端
信号，直至最大。记下此时TP2处输入信号的幅度为Vim max，再用示波器测量TP5处的vO峰-峰值，并记下Vom max。
填入下表，并代入公式计算。
Vim min
Vim max
Vom min
Vom max
表 15-3 闭环动态范围数据记载表
AGC电路的动态增益范围MAGC
用分贝表示为：
式中：
为AGC电路允许的输入信号振幅最大值与最小值之比。
为AGC电路限定的输出信号振幅最大值与最小值之比。
：输入信号振幅最小时，可控增益放大器的增益，即最大增益
：输入信号振幅最大时，可控增益放大器的增益，即最小增益。
六、实验报告要求
1.整理实验数据，按要求填写实验报告。
2.分析AGC工作原理。
3.测试AGC主放大器的增益控制范围。
4.比较没有AGC和有AGC两种情况下输出电压的变化范围。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。