EDA自動(dòng)增益放大電路

1、目 錄摘要3一、自動(dòng)增益控制電路4二、元器件清單及簡(jiǎn)介4三、設(shè)計(jì)原理分析：6四、設(shè)計(jì)中的問題及改進(jìn)12五、總結(jié)：13參考文獻(xiàn)：13課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定單14摘要自動(dòng)增益控制電路的功能是在輸入信號(hào)幅度變化較大時(shí)，能使輸出信號(hào)幅度穩(wěn)定不變或限制在一個(gè)很小范圍內(nèi)變化的特殊功能電路，簡(jiǎn)稱為 AGC 電路。本實(shí)驗(yàn)采用短路雙極晶體管直接進(jìn)行小信號(hào)控制的方法，簡(jiǎn)單有效地實(shí)現(xiàn)AGC功能。 自動(dòng)增益控制電路已廣泛用于接收機(jī)、錄音機(jī)、信號(hào)采集系統(tǒng)、雷達(dá)、廣播、電視系統(tǒng)中，以及在無線通信、光纖通信、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)也有著非常廣泛的應(yīng)用。 本實(shí)驗(yàn)介紹了一種簡(jiǎn)單的反饋式AGC電路，適用于低頻段小信號(hào)處理的系統(tǒng)中。關(guān)鍵字：

2、倍壓整流，可變衰減，自動(dòng)增益控制，復(fù)合管，電壓跟隨器，反饋。自動(dòng)增益控制電路的設(shè)計(jì)一、自動(dòng)增益控制電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)AGC電路，設(shè)計(jì)指標(biāo)以及給定條件為： 輸入信號(hào)0.550mVrms； 輸出信號(hào)：0.51.5Vrms； 信號(hào)帶寬：1005KHz；二、元器件清單及簡(jiǎn)介1、本實(shí)驗(yàn)電路框圖：輸入信號(hào)輸入緩沖級(jí)級(jí)放大級(jí)前端放大級(jí)，提供大部分增益輸出信號(hào)反饋網(wǎng)絡(luò)信號(hào)范圍：0.550mVrms信號(hào)范圍：0.51.5Vrms圖1設(shè)計(jì)思路：使用帶自動(dòng)增益控制的自適應(yīng)前置放大器-使其增益應(yīng)能隨信號(hào)強(qiáng)弱而自動(dòng)調(diào)整，以保持輸出相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)輸入信號(hào)源經(jīng)過輸入緩沖級(jí)部分，進(jìn)行信號(hào)緩沖。然后信號(hào)經(jīng)過直流耦合互補(bǔ)放大級(jí)聯(lián)電路

3、，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，然后再由反饋網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行反饋，反饋信號(hào)大小不一樣，使經(jīng)輸入緩沖級(jí)放大電路放大的信號(hào)與反饋信號(hào)疊加，疊加后的信號(hào)幅度在很小的范圍波動(dòng)，再經(jīng)過放大，使輸出電壓0.51.5Vrms，信號(hào)帶寬滿足覆蓋100Hz5KHz的要求，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)增益控制。 2、元器件清單元器件名稱圖中元器件編號(hào)型號(hào)/參數(shù)數(shù)量碳膜電阻R8RT-1/4W、1.3M5%1NPN三極管Q1、Q2、Q3、Q4、Q52N22225PNP三極管Q72N29071二極管D1、D21N41482電阻R11000K1電阻R22201電阻R3 R827K2電阻R4 R172.2K2電阻R5270K1電阻R7390K1電阻R93301電

4、阻R105601電阻R11 R615K2電阻R121001電阻R133901電阻R141K1電阻R1556K1電阻R161800K1電阻R183.3K1電阻R19K1.511電容C1331電容C21001電容C310001電容C422001電容C50.221電容C62201電容C71001電容C8331電容C9101電容C1010001三、設(shè)計(jì)原理分析：1、總體電路圖圖2總體電路圖輸入的信號(hào)范圍在0.550mVrms時(shí)經(jīng)過輸入緩沖級(jí)- 復(fù)合管放大信號(hào)（提供大部分增益) -經(jīng)過射極跟隨器- 接輸出端，- 引反饋回去到放大級(jí)前端，疊加后的信號(hào)幅度在很小的范圍波動(dòng)輸出電壓0.51.5Vrms=信號(hào)帶

5、寬滿足覆蓋100Hz5KHz的要求，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)增益控制。2、分塊電路（1）輸入緩沖極 其設(shè)計(jì)電路圖如圖所示；圖3輸入緩沖極部分輸入信號(hào)VIN-驅(qū)動(dòng)緩沖極Q1， R3- 將Q1的微分輸出電阻提高到接近RD1rbe+(1+rce/rbe)(R3/rbe)所示的值。Q1電壓增益降低至AQ1=R4/rbe+(1+)R3R4/ R3 有助于Q1集電極電流電壓驅(qū)動(dòng)的線性響應(yīng)。（2）復(fù)合管放大部分 電路圖如圖所示；圖4復(fù)合管放大部分復(fù)合管Q2.Q3-兩只管子極性不同前管Q2的集電極與后管Q7的基極相連這種組合的放大率為： = 12 + 1 + 1 *復(fù)合管的極性有前管決定，即前管Q2為NPN則復(fù)合管就是NP

6、N。（3） 輸出極，電路圖如圖所示；圖5輸出極部分Q3-作為射極跟隨器作為輸出端， R14-將Q4與信號(hào)輸出端隔離開來（4）自動(dòng)增益控制部分（AGC），電路圖如圖所示圖6自動(dòng)增益控制部分并且在該圖基礎(chǔ)上加上R4構(gòu)成。R4-構(gòu)成可變衰減器的固定電阻，Q5-構(gòu)成衰減器的可變電阻部分。Q4-為Q5提供集電極驅(qū)動(dòng)電流-Q4的共射極結(jié)構(gòu)只需要很少的基極電流。R17-決定了AGC的釋放時(shí)間。R19-限制通過Q5和Q6的最大直流控制電流。D1.D2-構(gòu)成一個(gè)倍壓整流器-從輸出級(jí)Q3提取信號(hào)的一部分 為Q4生成控制電壓。R15-決定了AGC的開始時(shí)間。輸入信號(hào)變大-輸出跟著增大-Q5的微分電阻變小-輸入進(jìn)入放

7、大級(jí)的信號(hào)變小反之輸入變小時(shí)，輸出自動(dòng)變大=實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制功能。 3、總體電路圖7總體電路4、主要測(cè)試數(shù)據(jù)：圖8通過反饋網(wǎng)絡(luò)到放大級(jí)前端的交流信號(hào)如上圖。（雖然其與直流信號(hào)相比很小，還是有交流反饋的。）圖9當(dāng)輸入電壓為20mV是，輸出波形圖如上圖所示。圖10當(dāng)輸入電壓為30mV是，輸出波形圖如上圖所示。圖11當(dāng)輸入電壓為40mV是，輸出波形圖如上圖所示。圖12當(dāng)輸入電壓為50mV是，輸出波形圖如上圖所示。 f/HzVi/mVrms 10010003000 50000.58 0.686V 0.686V 0.685V 0.679V10.0 0.706V 0.706V 0.704V 0.701V2

8、0.0 0.783V 0.783V 0.783V 0.783V40.0 0.809V 0.809V 0.809V 0.810V50.0 0.818V 0.818V 0.818V 0.817V5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：（1）輸入電壓幅度不變，電壓頻率逐漸增大：隨著電壓的頻率增大，電壓幅度沒有發(fā)生明顯變化。（2）輸入電壓頻率不變，電壓幅度逐漸增大：隨著電壓的增大，電路的輸出并沒有發(fā)生較大的變化。四、設(shè)計(jì)中的問題及改進(jìn)實(shí)驗(yàn)仿真中，改變輸入信號(hào)，輸出要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能穩(wěn)定，反饋回來到放大級(jí)前端的信號(hào)直流很大，交流很小與直流相比幾乎可以忽略不計(jì)，所以使得我們一度以為反饋網(wǎng)絡(luò)沒有起作用，通過改變電容參數(shù)，才有所好轉(zhuǎn)。五、總結(jié)：1、本實(shí)驗(yàn)采用了反饋式自動(dòng)增益控制電路，主要由輸入緩沖級(jí)、復(fù)合管、信號(hào)輸出級(jí)、倍壓整流與反饋幾個(gè)部分組成。倍壓整流與反饋實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)增益控制的功能。2、本實(shí)驗(yàn)綜合性較強(qiáng)，考察了理論分析與動(dòng)手實(shí)踐的綜合能力，讓我們通過實(shí)驗(yàn)，更深的理解了模擬電路的知識(shí)精髓。也讓我們認(rèn)識(shí)到，