1、实验报告AGC 自动增益控制电路的设计与实现信息与通信工程学院班级： 姓名：学号：班内序号：一、 课题名称：自动增益控制电路的设计与实现二、 实验目的1. 了解 AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器的应用。2. 掌握 AGC 电路的一种实现方法。3. 提高独立设计电路和验证实验的能力。三、实验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。关键词：自动增益控制、反馈、电压跟随器四、设计任务要求1、基本要求：设计实现一个
2、 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 ；设计该电路的电源电路（不要求实际搭建） ，用 PROTEL 软件绘制完整的电路原理图（SCH）及印制电路板图（PCB）2、提高要求：1）设计一种采用其他方式的 AGC 电路；2）采用麦克风作为输入，8 喇叭作为输出的完整音频系统。3、探究要求：1）如何设计具有更宽输入电压范围的 AGC 电路；2）测试 AGC 电路中的总谐波失真（THD）及如何有效的降低 THD。五、设计思路、总体结构框图设计思路：AGC 电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种，典型的反馈
3、控制 AGC 由可变增益放大器（VGA）以及检波整流控制组成，本实验中电路采用了短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而简单而有效的实现 AGC 功能。可变分压器由一个固定电阻 R1 和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变 Q1 电阻，可从一个由电压源 Vreg 和大阻值电阻 R2 组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止 R2 影响电路的交流电压传输特性。R2 的阻值必须远大于 R1.对于输入 Q1 集电极的正电流的所有可用值， Q1 的集电极发射极饱和电压小于它的基极发射极阈值电压，于是晶体管工作在有效状态，其 VI
4、 特性曲线如图 2 所示。可以看出，短路晶体管的微分电阻与流过的直流电流成反比，即器件的微分电导直接与电流成正比。在工作状态下，共射极连接的双极型晶体管的电流放大系数一般在 100 或 100 以上，在相当大的电流范围内，微分电阻都正确地遵守这一规则。图中所示的晶体管至少可以在五个十倍程范围内控制微分电阻，即控制幅度超过 100dB。总体结构框图：六、实验仪器及元器件名称 数量数字万用表 1 台稳压电源 1 台示波器 1 台集成运算放大器 2 个PNP 三极管（8550） 1 个NPN 三极管（8050） 5 个二极管（ 1N4148） 2 个电阻、电容 若干七、分块电路和总体电路的设计（含电
5、路图）1. 信号缓冲输入级电路2. 直流耦合互补级联放大部分电路信号范围：0.550mVrms 信号范围：0.51.5Vrms输入信号 输入缓冲级级 放大级，提供大部分增益输出信号放大级前端反馈网络3.输出级4. 自动增益控制部分5.总体电路图如下所示：6.仿真波形：八、实验数据记录分块输出测定数据记录：Q1 输出 Q2 输出 Q3 输出 Q4 输出Ui(mv) 3.81 41.5 41.5 41.5Uo(mv) 46.0 4.70 810 0.36F(khz) 1.0 1.0 1.0 1.0总输出测定数据记录：频率（HZ） 输入（有效值/mv） 输出（有效值/mv）0.5 66120.2 7
6、6710050 7670.5 81120.2 6601k50 8130.5 66120.2 7745k50 809九、所实现功能说明已完成功能：自动增益调节：按照所设计的实验电路图在面包板上连接电路，并检查确认无错误。调节函数发生器产生幅度及频率处于实验要求范围内的正弦波并接入电路交流输入端，并接入示波器 CH1 端检测输入。将电路输出接示波器 CH2 端检测并显示输出。各端接地并接入直流稳压信号，观察实验输出。发现所设计的电路可以实现频率 100HZ5KHZ，幅度 20mV50mV 的正弦信号输入时的信号放大自动增益调节。示波器上显示的输出信号变化规律为先失真后恢复，断电后失真之后逐步变为
7、0。十、故障及问题分析1.在连接电路完成之后接入电路，发现没有输出波形，经过调试发现导线连接正常，之后检查连接是否正确，调整重连后发现输出出现正常波形。2.在示波器出现正常波形后发现不能正常实现电路的自动增益调节功能，原因是电路输出波形在接入后就直接是无失真的，稳定前也是无失真的，不发生调节。在调节 R15 从 1.5K至 43K 后电路开始可以实现自动增益调节功能。3.该实验对输入信号的幅度要求范围为 0.5mV50mV，但是我的电路只能实现20mV50mV 的先失真后恢复，在调节电路中哥电阻大小后也未能实现该范围的扩大。十一、总结与结论1.这个电路的理论以及实践难度较大。在分析电路以及连接
8、电路时均较容易出现错误，由于元件较多，所以要连接电路做到横平竖直的话需要加大量导线甚至出现导线或元件互相叠压在一起的情况。2.教材上给出的该电路中的电阻阻值大小仅供参考，在实验过程中是需要根据实际情况进行调整的。3.通过本次实验，我对 AGC 电路有了初步的认识。在设计、搭建电路的同时，也巩固了所学过的知识，提高了综合运用的能力，对所学知识又有了新的理解与认识 。通过了这么长时间的实验，我学会了电子测量和电子电路实验中使用的一些基本元件和一些基本的测量方法，例如面包板、示波器、万用表、晶体管毫伏表、函数信号发生器的使用方法，还有常用元器件如电阻、电容、电感的标称值读数，以及电阻，电容，二级管，三极管好坏的检测。总之这次综合实验让我复习了理论知识，同时也积累的许多实验经验。十二、MULTISIM 绘制的原理图1.原理图：搭建的实验电路及示波器波形：实验数据及波形图记录：
