AGC-Schaltung:Ein umfassender Überblick

Die automatische Verstärkungsregelung (AGC) hilft bei der Lösung von Signaleingangs- und -ausgangsproblemen, insbesondere bei schwankenden Signalen. So viel wissen Sie bereits; Die Leute übersehen jedoch normalerweise seinen Mechanismus oder sogar, wie er ein stabiles Ausgangssignal liefern kann. Glücklicherweise schauen wir uns die Schaltung im Detail an und konsolidieren alle Fakten über das System für alle, die neugierig auf die AGC-Schaltung sind.

1. Was ist die AGC-Schaltung?

Die automatische Verstärkungsregelung ist ein System zur Regulierung der Amplitude in der elektronischen Schaltung eines Verstärkers, indem sichergestellt wird, dass das Ausgangssignal einen konstanten Pegel hat.

Trotz der Amplitudenvariation der eingehenden Signale passt es das durchschnittliche Ausgangssignal an, wodurch sich die Verstärkung des Verstärkers ändert.

Das System arbeitet in einer Rückkopplungsschleife, d. h. das Ausgangssignal findet als Eingangssignal zurück. Die Schaltung kann den Aufruf über eine Ursache-Wirkungs-Kette in das System zurückleiten, was zu einem Schleifenzyklus führt.

Das System kann auch Korrekturen erleichtern und sich an Änderungen anpassen, daher das Closed-Loop-AGC-System.

Blockchain-Diagramm der AGC-Schaltung

2. Was ist die Funktion von AGC?

AGC ist ein Standardverfahren zur Wiederherstellung der Verstärkung bei der seismischen Verarbeitung. Bei der Untersuchung mariner seismischer Wellen wenden Wissenschaftler AGC-Systeme auf die Daten an. Die Anwendung von AGC auf die Daten macht sie sichtbarer, da Wissenschaftler einige Informationen ohne sie nicht wahrnehmen können. Die verlorenen Informationen sind auf den Amplitudenabfall zurückzuführen.

Es ist ideal, weil Verstärkungseffekte automatisch auf die elektrische Signalamplitude wirken.

Die Anwendung basiert auf einer Spur für Spur unter Verwendung einer AGC-Operatorlänge. Daher hilft das Verfahren, Amplituden durch einen Skalierungsfaktor in der AGC-Operatorlänge zu berechnen.

Insbesondere die AGC-Operatorlänge, auch als AGC-Fenster bekannt, ist für die AGC-Verstärkungskorrektur wesentlich und hat im Allgemeinen eine Dauer von Millisekunden.

Das AGC-Fenster ist eine Dauer von Millisekunden, die Wissenschaftler bei der seismischen Datenprobe mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwenden.

Es ist die ideale Wahl für ein Verarbeitungswerkzeug, da es für diejenigen, die mit dem Konzept vertraut sind, einfach anzuwenden und zu verwenden ist. Es hat jedoch den Nachteil, Amplitudeninformationen innerhalb der seismischen Daten zu löschen.

3. Grundlegendes Arbeitsprinzip von AGC

Das einfache Prinzip des AGC-Systems besteht darin, eine automatische Steuerung der Signalausgabe zu haben. Dies geschieht durch Ändern der variablen Eingangsamplitude eines Funkempfängers, um eine Ausgangsamplitudenentzerrung zu haben.

Schaltungssysteme mit automatischer Verstärkungsregelung führen auch eine Amplitudenmodulation an soliden Signalen durch.

Die DC-Vorspannung vom Emitter steuert die Verstärkung der Verstärker, genau wie es in Röhrenschaltungen der Fall ist. Das AGC-System macht ein erneutes Nachjustieren bei schwankender Signalstärke überflüssig.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Verstärkung das Verhältnis der konstanten Ausgangsamplitude zum Eingangssignalpegel in einer Verstärkerschaltung ist.

Bipolartransistor-Empfänger mit dem AGC-System funktionieren, indem sie aufgrund des zurückgesendeten Verstärkungssignals Strom benötigen.

Wenn genügend AGC-Leistungsvariation vorhanden ist, kann der Basisstrom den Emitterstrom leicht steuern.

4. Die AGC-Schaltung

Dieser Abschnitt wird an einem Projekt arbeiten, das eine AGC-Schaltung erfordert. Unser Ziel ist es, Mikrofon-Audiosignale zu verstärken.

Die Demonstration zeigt die Funktionsweise eines Audioverstärkers mit maximaler Frequenzverstärkung, nicht zu vergessen die Verstärkerschaltung.

Wir werden die Komponenten einzeln betrachten und dann sehen, wie sie sich in einer Schaltung verhalten.

i. Mikrofonanschluss

Der Mikrofonanschluss verfügt über eine Schaltung, die ihn zu einem aktiven Gerät zur Übertragung schwacher Audiosignale macht.

Eine Membran vibriert aufgrund des schwachen Signals und teilt den Verlauf als Strom mit. Die Schallwellen gehen als schwaches Eingangssignal mit unterschiedlichen Wellenlängen in das Mikrofon ein.

Der Strom fließt über einen Widerstand in Gleichspannung in unserer Mikrofonschaltung. Ein Koppelkondensator trennt das schwankende Eingangssignal in nachfolgende Gänge.

Schaltplan des Mikrofonanschlusses

ii. Spannungsverstärker

In dieser Phase verstärkt der Verstärker mit einem einzigen Transistor ein schwaches Audiosignal vom Mikrofon. Die Schaltung hat maximale Verstärkung, um das Audiosignal effizient zu verstärken.

Die Übergangsverbindung fungiert als Eingangs- und Ausgangsklemme, mit der Emitterklemme für beide.

Da der Widerstands-Kondensator-Wert mit der Verstärkung in der Schaltung ansteigt, stellen Sie sicher, dass keine eingehenden Signale vorhanden sind. Der Zweck besteht darin, dafür zu sorgen, dass der Verstärker im Ruhezustand bleibt. In diesem Fall ist die Schaltung jedoch eine Transistorschaltung, die dafür sorgt, dass die Ausgangsspannung im Verlauf im Leerlauf die Hälfte der Gesamtspannung beträgt.

Schaltplan des Verstärkers

iii. AGC + Verstärker

Wir verwenden einen negativen Rückkopplungsverstärker mit zusätzlicher Rückkopplung am positiven Pin. Daher hängt die Verstärkung auch von der Schaltungsverbindung am positiven Pin ab.

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Auf der positiven Seite kann der Feldeffekttransistor entweder als variabler Spannungswiderstand oder als Transistor fungieren.

Der Kondensator (C1) gibt Signale vom Operationsverstärker zur Transistorbasis in einer Schaltung mit allen Komponenten. Folglich helfen R2 und C2, die Wechselstromenergie in Gleichstrom umzuwandeln.

Die Arbeitsmechanismen von C2, R4 und Q1 sind denen einer einphasigen Diode sehr ähnlich. Die Ausgangsspannung ist direkt proportional zum Ausgang des Verstärkers.

Schaltplan des Verstärkers mit Audioeingang und -ausgang

Die Versorgungsspannung am FED-Gate erleichtert die gegenseitige Konduktanz und wirkt als spannungsvariabler Widerstand. In diesem Sinne führt eine Erhöhung der Gate-Spannung zu mehr Leitung, wodurch die Empfängerverstärkung verringert wird. Wenn die Gate-Spannung abfällt, reduziert sie die Leitung von der Masse zum positiven Pin, wodurch die Verstärkung des Verstärkers erhöht wird. In diesem Sinne führt eine Erhöhung der Gate-Spannung zu mehr Leitung, wodurch die Empfängerverstärkung verringert wird.

Wenn die Spannung vernachlässigbar ist, gibt es keine Leitung am positiven Pin. Das Ergebnis wird die Schaltung sein, die als Verstärker mit negativer Rückkopplung fungiert.

In einem solchen Zustand können wir die Formel G =– (R2 / R1) dB verwenden für die Amplitudenmessung, um sicherzustellen, dass die Verstärkung maximal ist.

Sehen Sie sich dieses Video an, um mehr zu verstehen und eine Demonstration des Systems bei der Arbeit zu sehen.

5. Anwendungen der AGC

Die umfangreichste Verwendung der AGC findet in AM-Empfängern statt. Bei vielen modernen Radioempfängern ist es hilfreich, Audiosignale zu regeln. Es gäbe ein lineares Verstärkersystem ohne das System, bei dem Audiosignale mit der Signalstärke schwanken würden.

FM-Empfänger verwenden auch das AGC-System, um eine Überlastung durch robustere Signale zu verhindern.

Das System ist in Radarsystemen hilfreich, da es hilft, den Rauschbeitrag zu reduzieren, indem es unerwünschte Echos reduziert.

Das System trägt dazu bei, das Signal-Rausch-Verhältnis bei der Audioaufnahme zu reduzieren. Bei niedrigem Eingangssignalpegel des Audiogeräts tritt stärkeres Rauschen auf.

In solchen Fällen kann die AGC eine Alternative zur High-Fidelity-Aufnahme sein, da sie die Verstärkung reduziert, wenn das Signal ansteigt.

eine Sendebandkassette

(Quelle:https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Broadcast_tape_cartridges.jpg )

AGC-Effekte gelten auch für Telefonaufnahmen. Das System hilft bei der Aufzeichnung beider Teile eines Gesprächs für eine optimale Leistung der Anrufaufzeichnungsfunktion.

Das System ist auch in sprachgesteuerten Verstärkungsanpassungsgeräten (Vogad) unerlässlich. Es ist eine Art Mikrofonverstärkung, die den Dynamikbereich reduziert.

Vogad ist auch in Funkübertragungssystemen tätig, da es eine Vielzahl von Signalen akzeptiert und die Zeichen in einer akzeptablen Reichweite überträgt.

In der Biologie ist AGC im sensorischen Bereich prominenter. Ein Beispiel ist das visuelle System von Wirbeltieren, das die Kalziumregulierung verwendet, um Lichtpegel zu sehen.

Denken Sie am besten daran, dass die klimatischen Bedingungen die Signalbedingungen im AGC-System beeinflussen.

Schlussfolgerung

Wir haben ausführlich gesehen, wie die Signalstärkeregelung innerhalb des AGC-Systems abläuft. Sie verstehen jetzt also, was in den verschiedenen Verstärkerstufen vor sich geht. Sollten Sie sich entscheiden, die Theorie in die Praxis umzusetzen, haben Sie jetzt alle notwendigen Informationen, um das System unter verschiedenen Signalbedingungen zu testen. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen über die Schaltung oder eine Bezugsquelle für diese Komponenten.