De Automatic Gain Control (AGC) helpt bij het oplossen van ingangs- en uitgangsproblemen van signalen, met name fluctuerende signalen. Zoveel weet je al; mensen zien echter meestal het mechanisme over het hoofd of zelfs hoe het een stabiel uitgangssignaal kan geven. Gelukkig gaan we in op de details van het circuit en consolideren we alle feiten over het systeem voor al diegenen die nieuwsgierig zijn naar het AGC circuit.
1. Wat is het AGC circuit?
Automatic Gain Control is een systeem voor het regelen van de amplitude in het elektronische circuit van een versterker door ervoor te zorgen dat het uitgangssignaal op een constant niveau blijft.
Ondanks de amplitudevariatie van de inkomende signalen, wordt het gemiddelde uitgangssignaal aangepast, waardoor de versterking van de versterker verandert.
Het systeem werkt in een terugkoppellus, wat betekent dat het uitgangssignaal zijn weg terugvindt als ingangssignaal. De schakeling kan het signaal via een oorzaak-en-gevolg-keten terugsturen in het systeem, waardoor een kringloop ontstaat.
Het systeem kan ook correcties vergemakkelijken en zich aanpassen aan veranderingen, vandaar het gesloten-lus AGC-systeem.
Blokschema van de AGC-schakeling
2. Wat is de functie van AGC?
AGC is een standaardmethode voor winstherwinning bij seismische verwerking. Bij het bestuderen van seismische golven op zee passen wetenschappers AGC-systemen toe op de data. De toepassing van AGC op de gegevens maakt deze zichtbaarder, aangezien wetenschappers bepaalde informatie zonder AGC niet kunnen waarnemen. De informatie die verloren gaat is het gevolg van het verval van de amplitude.
Het is ideaal omdat versterkingseffecten automatisch zijn op de amplitude van het elektrische signaal.
De toepassing is gebaseerd op een spoor per spoor met gebruikmaking van een AGC-operatorlengte. De procedure helpt dus bij het berekenen van amplitudes door middel van een schaalfactor in de lengte van de AGC-operator.
Met name de AGC-operatorlengte, ook bekend als het AGC-venster, is essentieel voor de AGC-versterkingscorrectie en heeft in het algemeen een duur van een milliseconde.
Het AGC-venster is een duur van milliseconden die wetenschappers gebruiken op de seismische datamonsters bij verschillende tijdsconstanten.
Het is de ideale keuze voor een verwerkingsinstrument, omdat het gemakkelijk toe te passen en te gebruiken is voor wie met het concept vertrouwd is. Het heeft echter het nadeel dat het de amplitude-informatie binnen de seismische gegevens uitwist.
3. Basis werkingsprincipe van AGC
Het eenvoudige principe van het AGC-systeem is een automatische regeling van de signaaloutput. Het doet dit door de variabele ingangsamplitude van een radio-ontvanger te veranderen om de uitgangsamplitude te egaliseren.
Automatic Gain Control schakelsystemen voeren ook amplitudemodulatie uit op vaste signalen.
De DC bias spanning van de emitter controleert de versterking van de versterkers net zoals dit gebeurt in buizencircuits. Het AGC-systeem elimineert de noodzaak om bij fluctuerende signaalsterkte opnieuw bij te regelen.
Het is belangrijk op te merken dat versterking de verhouding is tussen de constante uitgangsamplitude en het ingangssignaalniveau in een versterkerschakeling.
Bipolaire transistorontvangers met het AGC-systeem werken door vermogen te vragen vanwege het versterkingssignaal dat wordt teruggezonden.
Als er voldoende variatie in AGC-vermogen is, kan de basisstroom gemakkelijk de emitterstroom regelen.
4. AGC Circuit-De AGC schakeling
In dit gedeelte wordt gewerkt aan een project waarvoor een AGC schakeling nodig is. Ons doel is het versterken van microfoon-audiosignalen.
De demonstratie zal de werking van een audioversterker met maximale frequentieversterking laten zien, waarbij de versterkerschakeling niet wordt vergeten.
We zullen de componenten afzonderlijk bekijken en vervolgens zien hoe ze zich in een schakeling verhouden.
i. AGC Circuit-Microfoonconnector
De microfoonconnector heeft een schakeling die het een actief apparaat maakt voor het overbrengen van zwakke audiosignalen.
Een membraan trilt door het zwakke signaal en communiceert door de baan als een stroom. De geluidsgolven gaan de microfoon in als een zwak ingangssignaal van verschillende golflengten.
De stroom stroomt door een weerstand in gelijkspanning in ons microfooncircuit. Een koppelingscondensator scheidt het variërende ingangssignaal in volgende gangen.
Schakelschema van de microfoonconnector
ii. AGC Circuit-spanningsversterker
In deze fase versterkt de versterker, met een enkele transistor, een zwak audiosignaal van de microfoon. Het circuit heeft maximale versterking om het audiosignaal efficiënt te versterken.
De overgangsaansluiting fungeert als een in- en uitgang, met de emitteraansluiting voor beide.
Als de weerstand-condensatorwaarde stijgt met de versterking in het circuit, zorg er dan voor dat er geen binnenkomende signalen zijn. Het doel is om ervoor te zorgen dat de versterker inactief blijft. In dit geval is het circuit echter een transistorcircuit, dat ervoor zorgt dat de uitgangsspanning de helft is van de totale spanning in de cursus terwijl deze inactief is.
Een schakelschema van de versterker
Iii. AGC + Versterker
We zullen een negatieve feedbackversterker gebruiken met extra feedback op de positieve pin. Daarom zal de versterking ook afhangen van de circuitaansluiting op de positieve pin.
.
Aan de positieve kant kan de Field Effect Transistor functioneren als een variabele spanningsweerstand of als een transistor.
De condensator (C1) geeft signalen van de operationele versterker naar de transistorbasis in een circuit met alle componenten. Bijgevolg helpen R2 en C2 de AC-energie om te zetten in DC.
Werkingsmechanismen van C2, R4 en Q1 lijken sterk op een eenfasige diode. De uitgangsspanning is recht evenredig met de uitgang van de versterker.
Schakelschema van de versterker met audio-in- en uitgang
Voedingsspanning bij de FED-poort vergemakkelijkt de wederzijdse geleiding en fungeert als een spanningsvariabele weerstand. In die geest, als de poortspanning toeneemt, resulteert dit in meer geleiding, waardoor de ontvangerwinst wordt verlaagd. Als de poortspanning daalt, vermindert dit de geleiding van de grond naar de positieve pin, waardoor de versterking van de versterker toeneemt. In die geest, als de poortspanning toeneemt, resulteert dit in meer geleiding, waardoor de ontvangerwinst wordt verlaagd.
Als spanning negeerbaar is, zal er geen geleiding op de positieve pin zijn. Het resultaat is dat het circuit fungeert als een negatieve feedbackversterker.
In een dergelijke toestand kunnen we de formule G = – (R2 / R1) dB gebruiken voor amplitudemeting om vast te stellen dat de versterking maximaal is.
Bekijk deze video om meer te begrijpen en een demonstratie van het systeem aan het werk te zien.
5. Toepassingen van de AGC
Het meest uitgebreide gebruik van de AGC is in AM-ontvangers. Het is nuttig in veel moderne radio-ontvangers om audiosignalen te regelen. Er zou een lineair versterkersysteem zijn zonder het systeem waarbij audiosignalen zouden fluctueren met de signaalsterkte.
FM-ontvangers gebruiken ook het AGC-systeem om overbelasting door robuustere signalen te voorkomen.
Het systeem is nuttig in radarsystemen omdat het helpt de geluidsbijdrage te verminderen door ongewenste echo’s te verminderen.
Het systeem helpt de signaal-ruisverhouding te verminderen bij het opnemen van audio. Er is meer prominente ruis wanneer het ingangssignaalniveau van het audioapparaat laag is.
In dergelijke gevallen kan de AGC een alternatief zijn voor high-fidelity-opname, omdat het de versterking vermindert naarmate het signaal toeneemt.
een broadcast tape cartridge
(Bron: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Broadcast_tape_cartridges.jpg )
AGC-effecten zijn ook van toepassing op telefoonopnamen. Het systeem helpt bij het opnemen van beide delen van een gesprek voor optimale prestaties van de gespreksopnamefunctie.
Het systeem is ook essentieel in spraakgestuurde gain-adjusting devices (Vogad). Het is een soort microfoonversterking die het dynamisch bereik vermindert.
Vogad is ook in radiotransmissiesystemen omdat het een breed scala aan signalen neemt en de tekens op een acceptabel bereik verzendt.
In de biologie is AGC prominenter aanwezig in het zintuiglijke veld. Een voorbeeld is het visuele systeem van gewervelde dieren dat calciumregulatie gebruikt om lichtniveaus te zien.
Het zou het beste zijn om in gedachten te houden dat klimatologische omstandigheden van invloed zijn op de signaalomstandigheden in het AGC-systeem.
Conclusion
We hebben uitgebreid gezien hoe signaalsterkteregulatie gebeurt binnen het AGC-systeem. Zo begrijp je nu wat er in de verschillende versterkertrappen gebeurt. Mocht je besluiten om de theorie in de praktijk te brengen, dan heb je nu alle benodigde informatie om het systeem onder verschillende signaalomstandigheden te testen. neem voor meer informatie over het circuit of een bron voor deze componenten contact met ons op.
