一款电路简单性能优良的AGC电路

一片AD603的增益范围定为 -6～30dB，则相应的V12为-400～500mV，而其2脚已固定在5.5V，故1脚的控制电压即VAGC应为5.1～6V。第二片AD603的增益范围定为-10～24dB，则相应的V12为-500～350mV，而其2脚已固定在6.5V，故1脚的控制电压即VAGC应为6～6.85V，两片顺序级联后的总增益范围为-16～54dB，如图3所示。

图3：AGC增益分配情况

由以上分析可知，当AGC控制电压VAGC从5.1V到6.85V变化时，两级AD603的总增益将从-16dB到54dB线性增加。现在需要做的是调整9018的工作点，使得当输入信号适当变化时，能够从9018的集电极取出从5.1V到6.85V变化的AGC控制电压VAGC。由图2可以看出，VAGC的大小取决于R7的阻值和集电极电流的大小。

在无信号输入时，调整9018的静态工作点，使9018发射极的PN结处于近似截止状态，并调整R7的阻值使得VAGC为6.85V，此时两级AD603的增益全部放开，即54dB；当有信号输入，但其信号强度尚不能使9018发射极的PN结导通时，AGC处于失控状态，输出信号将随着输入信号强度的增大而增大；当信号强度足以使9018发射极的PN结导通时，9018处于AGC检波状态，此时AGC开始起控，VAGC大约以25mV/dB的速率下降，直至下降到5.1V。对应的两级AD603的增益也开始逐渐从54dB下降到-16dB，先是第二级AD603的增益逐渐从24dB下降到-10dB，然后第一级AD603的增益也开始逐渐从30dB下降到-6dB。此时，AGC进入饱和点，输入信号强度再增大时，AGC已失去控制作用，输出信号又将随着输入信号强度的增大而增大。这就是AGC的整个控制过程，即随着输入信号强度的不断增大，AGC将历经失控、开始起控、进入饱和、再次失控的控制过程。

● AGC起控点与饱和点的选取和计算

AGC起控点与饱和点的选取应根据具体的应用来计算。假设要求信号经AGC放大后，其信号强度稳定在W(dBm)，AGC增益范围为Ga～Gb(dB)，则AGC起控点电平(dBm)为W-Gb；AGC饱和点电平(dBm)为W-Ga。在应用中，要求信号经两级AD603的放大后，其信号强度基本稳定在-10dBm，而AGC增益范围为-16～54dB，因此AGC起控点电平应为-10-54=-64(dBm)；AGC饱和点电平应为-10-(-16)=6(dBm)。故此AGC所能处理的信号的动态范围为-64～6dBm，共70dB。

AGC起控点的调整可通过改变R5的阻值来实现。事实上，改变R5的阻值也就是调整9018发射极的PN结压降。此PN结用于AGC检波时，其压降大约被偏置在500～700mV之间。假设在工作过程中此PN结的瞬时压降为600mV时，AGC开始起控，又假设要求的AGC起控点电平为-30dBm(20mV)，那么，可以通过调整R5的阻值使得此PN结被偏置在580mV，则当输入信号电平达到20mV时，此PN结的瞬时压降为600mV，AGC开始起控。以上只是定性的近似分析，在实际电路的实现中，要根据测量结果，反复调整R5的阻值，才能满足AGC起控点的要求。当然，AGC起控点有一个下限。就图2所示AGC控制电路来讲，其AGC控制下限取决于9018发射极PN结压降的调整精度，经实际测量，此值大约在100μV(-76dBm)左右。

实验数据

图4：AGC测试框图

将整个电路按图4所示连接进行闭环测试。在测试过程中，通过调整HP-8920A的可变衰减器来改变输入信号强度的大小，输出信号强度由HP-E4405B观测，同时，通过万用表测试VAGC的电压值，测试数据如表2所示。

表2：AGC测试数据

由表2的测试数据可以看出，输入信号强度从-64dBm到6dBm变化时，AGC控制电路能够相应地调节AGC控制电压VAGC的大小，从而改变AD603的增益，使其输出信号强度基本稳定在-10dBm，整个控制范围在70dB以上，满足设计要求。