EDA自动增益放大电路

1、目 录摘要3一、自动增益控制电路4二、元器件清单及简介4三、设计原理分析：6四、设计中的问题及改进12五、总结：13参考文献：13课程设计成绩评定单14摘要自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小范围内变化的特殊功能电路，简称为 AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。 自动增益控制电路已广泛用于接收机、录音机、信号采集系统、雷达、广播、电视系统中，以及在无线通信、光纤通信、卫星通信等通信系统也有着非常广泛的应用。 本实验介绍了一种简单的反馈式AGC电路，适用于低频段小信号处理的系统中。关键字：

2、倍压整流，可变衰减，自动增益控制，复合管，电压跟随器，反馈。自动增益控制电路的设计一、自动增益控制电路设计实现一个AGC电路，设计指标以及给定条件为： 输入信号0.550mVrms； 输出信号：0.51.5Vrms； 信号带宽：1005KHz；二、元器件清单及简介1、本实验电路框图：输入信号输入缓冲级级放大级前端放大级，提供大部分增益输出信号反馈网络信号范围：0.550mVrms信号范围：0.51.5Vrms图1设计思路：使用带自动增益控制的自适应前置放大器->使其增益应能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。当输入信号源经过输入缓冲级部分，进行信号缓冲。然后信号经过直流耦合互补放大

3、级联电路，对信号进行放大，然后再由反馈网络进行反馈，反馈信号大小不一样，使经输入缓冲级放大电路放大的信号与反馈信号叠加，叠加后的信号幅度在很小的范围波动，再经过放大，使输出电压0.51.5Vrms，信号带宽满足覆盖100Hz5KHz的要求，实现了自动增益控制。 2、元器件清单元器件名称图中元器件编号型号/参数数量碳膜电阻R8RT-1/4W、1.3M±5%1NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q52N22225PNP三极管Q72N29071二极管D1、D21N41482电阻R11000K1电阻R22201电阻R3 R827K2电阻R4 R172.2K2电阻R5270K1电阻R7390K

4、1电阻R93301电阻R105601电阻R11 R615K2电阻R121001电阻R133901电阻R141K1电阻R1556K1电阻R161800K1电阻R183.3K1电阻R19K1.511电容C133µ1电容C2100µ1电容C31000µ1电容C42200µ1电容C50.22µ1电容C6220µ1电容C7100µ1电容C833µ1电容C910µ1电容C101000µ1三、设计原理分析：1、总体电路图图2总体电路图输入的信号范围在0.550mVrms时经过输入缓冲级-> 复合管放大信

5、号（提供大部分增益) ->经过射极跟随器-> 接输出端，-> 引反馈回去到放大级前端，叠加后的信号幅度在很小的范围波动输出电压0.51.5Vrms=>信号带宽满足覆盖100Hz5KHz的要求，实现了自动增益控制。2、分块电路（1）输入缓冲极 其设计电路图如图所示；图3输入缓冲极部分输入信号VIN-驱动缓冲极Q1， R3- 将Q1的微分输出电阻提高到接近RD1rbe+(1+rce/rbe)(R3/rbe)所示的值。Q1电压增益降低至AQ1=R4/rbe+(1+)R3R4/ R3 有助于Q1集电极电流电压驱动的线性响应。（2）复合管放大部分 电路图如图所示；图4复合管放大部

6、分复合管Q2.Q3-两只管子极性不同前管Q2的集电极与后管Q7的基极相连这种组合的放大率为： = 1×2 + 1 + 1 *复合管的极性有前管决定，即前管Q2为NPN则复合管就是NPN。（3） 输出极，电路图如图所示；图5输出极部分Q3-作为射极跟随器作为输出端， R14-将Q4与信号输出端隔离开来（4）自动增益控制部分（AGC），电路图如图所示图6自动增益控制部分并且在该图基础上加上R4构成。R4-构成可变衰减器的固定电阻，Q5-构成衰减器的可变电阻部分。Q4-为Q5提供集电极驱动电流-Q4的共射极结构只需要很少的基极电流。R17-决定了AGC的释放时间。R19-限制通过Q5和Q6

7、的最大直流控制电流。D1.D2-构成一个倍压整流器-从输出级Q3提取信号的一部分 为Q4生成控制电压。R15-决定了AGC的开始时间。输入信号变大->输出跟着增大->Q5的微分电阻变小->输入进入放大级的信号变小反之输入变小时，输出自动变大=>实现自动增益控制功能。 3、总体电路图7总体电路4、主要测试数据：图8通过反馈网络到放大级前端的交流信号如上图。（虽然其与直流信号相比很小，还是有交流反馈的。）图9当输入电压为20mV是，输出波形图如上图所示。图10当输入电压为30mV是，输出波形图如上图所示。图11当输入电压为40mV是，输出波形图如上图所示。图12当输入电压为

8、50mV是，输出波形图如上图所示。 f/HzVi/mVrms 10010003000 50000.58 0.686V 0.686V 0.685V 0.679V10.0 0.706V 0.706V 0.704V 0.701V20.0 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、实验数据分析：（1）输入电压幅度不变，电压频率逐渐增大：随着电压的频率增大，电压幅度没有发生明显变化。（2）输入电压频率不变，电压幅度逐渐增大：随着电压的增大，电路的输出并没有发生较大的变化。四、设计中的问题及改进实验仿真中，改变输入信号，输出要很长一段时间才能稳定，反馈回来到放大级前端的信号直流很大，交流很小与直流相比几乎可以忽略不计，所以使得我们一度以为反馈网络没有起作用，通过改变电容参数，才有所好转。五、总结：1、本实验采用了反馈式自动增益控制电路，主要由输入缓冲级、复合管、信号输出级、倍压整流与反馈几个部分组成。倍压整流与反馈实现了自动增益控制的功能。2、本实验综合性较强，考察了理论分析与动手实践的综合能力，让我们通过实验，更深的理解了模拟电路的知识精髓。也让