自動振幅控制電路基本原理
自動振幅控制電路基本原理
在無線電通信系統中,有時需要接收近距離大功率電臺的信號,有時需要接收遠距離小功率電臺的信號,又有時,即使是接收同一電臺的信號,但由于接收機或發射機的移動,產生衰落,使得接收電波的場強有很大的變化。人們希望接收機解調出的信號不論是模擬的,或數字的,它的振幅應在一個較小的范圍內變化,以便對信號進行正確的識別與處理。這就需要采用自動振幅控制電路,為了實現自動振幅控制,往往采用控制解調前各級增益來達到要求,所以這種自動振幅控制電路,就是人們常說的自動增益控制電路(AGC),它的電路原理方框如圖11.2所示。

當電磁場場強較弱時,檢波器輸出的信號較小,通過濾波器,濾除低頻信號,保留反映載波強弱的直流信號Ud,直流Ud與基準電壓Eg比較,若小于Eg,直流比較放大器無控制信號Uc輸出,這就使得高頻放大器,混頻器和中頻放大器處于最大增益的工作狀態。當電磁場場強較強時,濾波器輸出直流信號Ud大于基準電壓Eg,直流比較放大器輸出控制信號Uc使高放、混頻、中放的增益下降。當電磁場場強更強時,Ud更大,Uc更大,高放,混頻,中放的增益下降得更多。如果沒有AGC,在弱信號工作正常時,在強信號作用下,高放、混頻、中放電路可能出現過載,使接收信號產生嚴重的非線性失真和各種干擾。反過來,若在強信號工作正常時,弱信號可能收不到,或湮沒于一片噪聲之中。
衡量AGC作用的技術指標是AGC控制范圍,它定義為在一定的信噪比和非線性失真條件下,輸入信號動態范圍與輸出信號動態范圍的對數差。

改變高放、混頻和中放增益的途徑,通常有如下三種方法:

第三,分流控制法,將控制元件并接在信號的傳輸路徑中,當AGC信號作用在控制元件上,使控制元件等效交流電阻下降,對信號進行分流,達到控制增益的目的。控制元件可以是二極管,三極管、場效應管,還可以是PIN二極管。AGC直流控制電壓作為二極管的偏置,使二極管等效交流電阻改變,對信號進行分流。AGC直流控制電壓作為三極管基極偏置,也可改變三極管集電極與發射極之間的等效交流電阻。場效應管處于可變電阻區工作,AGC直流控制電壓作為場效應管的柵極偏置,可改變漏源之間的等效交流電阻。PIN二極管是由重摻雜P+材料——輕摻雜N材料——重摻雜N+材料順序構成的二極管,中間的輕摻雜N材料區叫I層,也叫做本征層,由于該層多子即電子濃度低,經擴散后于形成一個很寬的耗盡層,所以PIN二極管中儲存的載流子壽命較長,對高頻信號呈現出惰性,通過它的高頻電流可以大于直流電流。PIN二極管對高頻電流呈現出線性電阻的作用,若增大直流偏置,即可減小其等效交流電阻。以上四種器件,都是隨AGC控制信號增大,其等效交流電阻變小,從而實現分流作用,降低增益。