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淺析自動增益控制原理

2016年01月20日 13:45$artinfo.Reprint點擊量:1776

  Automatic Gain Control,為了能使攝像機在不同的照度下都能輸出標準的視頻信號,內部視頻信號放大器的增益必須能夠在較大范圍內自動調節。具有AGC功能的攝像機,在低照度條件下具有更好的靈敏度,能獲得更佳的圖像質量。
  

  自動增益控制(automatic gain control)
  
  使放大電路的增益自動地隨信號強度而調整的自動控制方法。實現這種功能的電路簡稱AGC環。AGC環是閉環電子電路,是一個負反饋系統,它可以分成增益受控放大電路和控制電壓形成電路兩部分。增益受控放大電路位于正向放大通路,其增益隨控制電壓而改變。控制電壓形成電路的基本部件是AGC檢波器和低通平滑濾波器,有時也包含門電路和直流放大器等部件。放大電路的輸出信號u0經檢波并經濾波器濾除低頻調制分量和噪聲后,產生用以控制增益受控放大器的電壓uc。當輸入信號ui增大時,u0和uc亦隨之增大。uc增大使放大電路的增益下降,從而使輸出信號的變化量顯著小于輸入信號的變化量,達到自動增益控制的目的。
  

  放大電路增益的控制方法有:
  
  ①改變晶體管的直流工作狀態,以改變晶體管的電流放大系數β。
  
  ②在放大器各級間插入電控衰減器。
  
  ③用電控可變電阻作放大器負載等。AGC電路廣泛用于各種接收機、錄音機和測量儀器中,它常被用來使系統的輸出電平保持在一定范圍內,因而也稱自動電平控制;用于話音放大器或收音機時,稱為自動音量控制。
  

  AGC有兩種控制方式:一種是利用增加AGC電壓的方式來減小增益的方式叫正向AGC,一種是利用減小AGC電壓的方式來減小增益的方式叫反向AGC.正向AGC控制能力強,所需控制功率大被控放大級工作點變動范圍大,放大器兩端阻抗變化也大;反向AGC所需控制功率小,控制范圍也小。
  
  AGC——Automatic Gain Control的縮寫。所有攝象機都有一個將來自CCD的信號放大到可以使用水準的視頻放大器,其放大量即增益,等效于有較高的靈敏度,可使其在微光下靈敏,然而在亮光照的環境中放大器將過載,使視頻信號畸變。為此,需利用攝象機的自動增益控制(AGC)電路去探測視頻信號的電平,適時地開關AGC,從而使攝象機能夠在較大的光照范圍內工作,此即動態范圍,即在低照度時自動增加攝象機的靈敏度,從而提高圖像信號的強度來獲得清晰的圖像。具有AGC功能的攝像機,在低照度時的靈敏度會有所提高,但此時的噪點也會比較明顯。這是由于信號和噪聲被同時放大的緣故。
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