滤波器AGC电路的设计与仿真
AGC电路的原理简介
自动增益控制电路习惯上称为AGC。对于接收机来说,收到的外来信号场强并非恒定不变,为了保证接收机终端得到相同的电压,通常采用改变放大器增益来实现。AGC电路就能够在信号场强变化情况下,保证接收机的输出电压基本不变。
5.1.1 AGC电路原理
能够使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的控制电路，简称为AGC电路。它常用来使系统的输出电平保持在一定范围内，因而也可以称为自动电平控制。AGC电路的性能可以用输入--输出振幅特性和增益控制特性来表示，如图5-1所示。
若输入信号振幅Ui在Uimin--Uimax之间变化时，输出信号Uo振幅的变化范围为Uomin--Uomax，Di=Uimax/Uimin是输入信号的动态范围；Do=Uomax/Uomin是输出电平的容许变化范围；比值R=Di/Do为AGC电路的增益控制倍数。输入信号的动态范围Di通常为几十dB，输出电平的容许变化范围Do决定于放大器的用途和要求，一般为零点几dB至几dB.
AGC电路工作原理如图5-2所示。它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。
增益受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压Uc而改变。控制电压形成电路的基本部件是AGC整流器和低通平滑滤波器，有时也包含门电路和直流放大器等部件。放大电路的输出电压Uo经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压Uc。当输入信号Ui增大时，Uo和Uc也随之增大。Uc增大使放大电路的增益下降，从而使输出信号幅度Uo的变化量小于输入信号幅度Ui的变化量，达到自动增益控制目的。
5.1.2 简单的自动增益控制电路
在简单AGC电路里,参考电平Ur＝0。这样,只要输入信号振幅Ui增加,AGC的作用就会使增益Kv减小,从而使输出信号振幅Uo减小。
（5-1）
mi为AGC电路限定的输入信号振幅最大值与最小值之比（输入动态范围）,即
（5-2）
AGC控制电路的控制方式有两种，一种是正向AGC，另一种是反向AGC，正向AGC的特点是，当输入信号增大时，AGC控制电压也增大，然而它却可使放大器的增益下降，显然，反向AGC的特点与之相反。
5.1.3 AGC电路的分类
AGC电路就其工作特性来说可分为简单AGC和延迟AGC两大类
(1)简单AGC电路
只要接收机有外来信号输入,中频放大器有信号输出,AGC电路就立刻工作,产生误差控制电压Ue控制可控增益放大器.即相当于比较电压Ur=0情况.
(2)延迟AGC电路
延迟AGC电路有个起控门限,即比较器参考电压Ur,对应输入信号振幅,如图5-3所示。
图5-3 延迟AGC电路
(3)前置AGC、后置AGC与基带AGC
前置AGC是指AGC处于解调以前,由高频（或中频）信号中提取检测信号,通过检波和直流放大,控制高频（或中频）放大器的增益。
后置AGC是从解调后提取检测信号来控制高频（或中频）放大器的增益。
基带AGC是整个AGC电路均在解调后的基带进行处理。
5.1.4 AGC的性能指标
(1)动态范围
AGC电路动态范围是利用电压误差信号去消除输出信号振幅与要求输出信号振幅之间电压误差的自动控制电路。
(2)响应时间
AGC电路是通过对可控增益放大器增益的控制来实现对输出信号振幅变化的限制,而增益变化又取决于输入信号振幅的变化,所以要求AGC电路的反应既要能跟得上输入信号振幅的变化速度,又不会出现反调制现象,这就是响应时间特性。
5.2 本次设计的AGC电路
本次设计为了将滤波器输出的mV级信号放大40dB左右，需要特别注意的是小信号的不失真放大。由于系统输出的信号为DPSK调制信号，因此前后码元的相对相位信息不能出错。因此需要保证放大器不会因为饱和失真导致前后码元相对相位错位。AGC主要完成对小信号的放大，需额外注意电路本身的噪声干扰不能过大。同时为了保证输入信号幅值过大时，放大器不会饱和失真，此级应该具有自动增益控制能力。AGC电路如图5-4所示：
