自動增益控制電路

自動增益控制（英文名稱：automatic gain control;AGC），對放大器的增益進行自動調節的過程。通常是為了使隨輸入信號電平變化而引起的輸出信號電平變化少。

基本介紹

• 中文名：自動增益控制電路
• 外文名：automatic gain control;AGC
• 描述：一種自動控制方法
• 目的：對放大器的增益進行自動調節

簡介

自動增益控制（automatic gain control），使放大電路的增益自動地隨信號強度而調整的自動控制方法。實現這種功能的電路簡稱AGC環。AGC環是閉環電子電路，是一個負反饋系統，它可以分成增益受控放大電路和控制電壓形成電路兩部分。增益受控放大電路位於正向放大通路，其增益隨控制電壓而改變。控制電壓形成電路的基本部件是AGC 檢波器和低通平滑濾波器，有時也包含門電路和直流放大器等部件。放大電路的輸出信號u0 經檢波並經濾波器濾除低頻調製分量和噪聲後，產生用以控制增益受控放大器的電壓uc 。當輸入信號ui增大時，u0和uc亦隨之增大。 uc 增大使放大電路的增益下降，從而使輸出信號的變化量顯著小於輸入信號的變化量，達到自動增益控制的目的。

工作原理

如圖所示，工作原理圖。

工作原理圖

本圖包含增益受控放大電路和控制電壓形成電路。增益受控放大電路的放大倍數隨控制電壓U_c而變化。控制電壓形成電路主要有整流與濾波電路，有時也包含直流放大器等部件，產生控制電壓U_c。輸入信號經放大後出現在輸出端，經整流器件變成單一的方向，再經過濾波（通常是RC低通濾波電路）成為比較平滑的直流，用以控制放大器件的工作點或衰減網路的衰減係數，達到增益控制的目的。

方法

放大電路增益的控制方法有：
①改變電晶體的直流工作狀態，以改變電晶體的電流放大係數β。
②在放大器各級間插入電控衰減器。
③用電控可變電阻作放大器負載等。AGC電路廣泛用於各種接收機、 錄音機和測量儀器中，它常被用來使系統的輸出電平保持在一定範圍內，因 而也稱自動電平控制； 用於話音放大器或收音機時，稱為自動音量控制。 　
AGC有兩種控制方式：一種是利用增加AGC電壓的方式來減小增益的方式叫正向AGC，一種是利用減小AGC電壓的方式來減小增益的方式叫反向AGC .正向AGC 控制能力強，所需控制功率大被控放大級工作點變動範圍大，放大器兩端阻抗變化也大；反向AGC所需控制功率小，控制範圍也小。

作用

當輸入信號電壓變化很大時，保持接收機輸出電壓恆定或基本不變。具體地說，當輸入信號很弱時，接收機的增益大，自動增益控制電路不起作用；當輸入信號很強時，自動增益控制電路進行控制，使接收機的增益減小。這樣，當接收信號強度變化時，接收機的輸出端的電壓或功率基本不變或保持恆定。因此對AGC電路的要求是：在輸入信號較小時，AGC電路不起作用，只有當輸入信號增大到一定程度後，AGC電路才起控制作用，使增益隨輸入信號的增大而減少。

為實現上述要求，必須有一個能隨外來信號強弱而變化的控制電壓或電流信號，利用這個信號對放大器的增益自動進行控制。由上述分析可知，調幅中頻信號經幅度檢波後，在它的輸出中除音頻信號外，還含有直流分量。直流分量大小與中頻載波的振幅成正比，也即與外來高頻信號成正比。因此，可將檢波器輸出的直流分量作為AGC控制信號。

套用

超外差式收音機電路中常用簡式AGC。中頻信號經兩級放大後，由二極體整流及RC濾波產生一個對地為負的電壓，它與正電源電壓共同作用於前級放大管的基極。當信號幅度增大時，負電壓也加強，使電晶體工作點下移，β值下降，從而降低了電壓放大倍數，抑制了輸出幅度的相應增加。簡式AGC的缺點是，在信號幅度較小時也存在AGC電壓，致使接收靈敏度降低。改進的做法是利用管子(二極體、三極體）的開啟電壓(或另設偏置電壓）作為AGC的閾值。在小信號時，如果信號幅度低於此閾值，管子不導通，AGC不工作。在大信號情況下該管導通，存在AGC效應。這種方式通稱延遲式AGC。延遲式AGC廣泛套用於各種通信接收機中。此外，還可以用運算放大器實現自動增益控制電路。