自动振幅控制电路基本原理
自动振幅控制电路基本原理

在无线电通信系统中，有时需要接收近距离大功率电台的信号，有时需要接收远距离小功率电台的信号，又有时，即使是接收同一电台的信号，但由于接收机或发射机的移动，产生衰落，使得接收电波的场强有很大的变化。人们希望接收机解调出的信号不论是模拟的，或数字的，它的振幅应在一个较小的范围内变化，以便对信号进行正确的识别与处理。这就需要采用自动振幅控制电路，为了实现自动振幅控制，往往采用控制解调前各级增益来达到要求，所以这种自动振幅控制电路，就是人们常说的自动增益控制电路（AGC），它的电路原理方框如图11.2所示。



当电磁场场强较弱时，检波器输出的信号较小，通过滤波器，滤除低频信号，保留反映载波强弱的直流信号Ud，直流Ud与基准电压Eg比较，若小于Eg，直流比较放大器无控制信号Uc输出，这就使得高频放大器，混频器和中频放大器处于最大增益的工作状态。当电磁场场强较强时，滤波器输出直流信号Ud大于基准电压Eg，直流比较放大器输出控制信号Uc使高放、混频、中放的增益下降。当电磁场场强更强时，Ud更大，Uc更大，高放，混频，中放的增益下降得更多。如果没有AGC，在弱信号工作正常时，在强信号作用下，高放、混频、中放电路可能出现过载，使接收信号产生严重的非线性失真和各种干扰。反过来，若在强信号工作正常时，弱信号可能收不到，或湮没于一片噪声之中。

衡量AGC作用的技术指标是AGC控制范围，它定义为在一定的信噪比和非线性失真条件下，输入信号动态范围与输出信号动态范围的对数差。



改变高放、混频和中放增益的途径，通常有如下三种方法：



第三，分流控制法，将控制元件并接在信号的传输路径中，当AGC信号作用在控制元件上，使控制元件等效交流电阻下降，对信号进行分流，达到控制增益的目的。控制元件可以是二极管，三极管、场效应管，还可以是PIN二极管。AGC直流控制电压作为二极管的偏置，使二极管等效交流电阻改变，对信号进行分流。AGC直流控制电压作为三极管基极偏置，也可改变三极管集电极与发射极之间的等效交流电阻。场效应管处于可变电阻区工作，AGC直流控制电压作为场效应管的栅极偏置，可改变漏源之间的等效交流电阻。PIN二极管是由重掺杂P+材料——轻掺杂N材料——重掺杂N+材料顺序构成的二极管，中间的轻掺杂N材料区叫I层，也叫做本征层，由于该层多子即电子浓度低，经扩散后于形成一个很宽的耗尽层，所以PIN二极管中储存的载流子寿命较长，对高频信号呈现出惰性，通过它的高频电流可以大于直流电流。PIN二极管对高频电流呈现出线性电阻的作用，若增大直流偏置，即可减小其等效交流电阻。以上四种器件，都是随AGC控制信号增大，其等效交流电阻变小，从而实现分流作用，降低增益。