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别再焊成‘一坨’了!手把手教你用VCA821设计AGC电路(附完整电路图与调试避坑指南) 本文详细解析了使用VCA821设计AGC电路的全流程,包括芯片手册解读、积分器设计、肖特基二极管选型、PCB布局技巧及示波器调试方法。特别针对电赛常见问题提供避坑指南,帮助电子设计爱好者快速实现稳定的电压自动增益控制电路。 阅读详情
AI摘要

作者分享了自己在设计VCA821的AGC电路过程中的经验,探讨了电阻R3和R6对最大放大倍数的影响,以及选用1kΩ和200Ω电阻的原因。文章详细解释了输入信号的放大、斩波电路和积分器在反馈回路中的作用,讨论了电路设计中的问题和优化方向,并提供了不同峰峰值输入时的测试结果。

最近做了一下21年A题,发现很多人用到这个电路,犹如麻辣烫多加两勺麻酱,体验感立马不一样了。虽然adc采集才是大麻烦

但是在网上查了资料以后发现没人做这过类似的文章,所以我打算自己写一篇文章来讲讲VCA821的AGC,电压自动增益控制设计。

感谢各位高手,大佬能点进来观看,在下水平有限,有错误,希望能指出

 

上下的±5V不用多说,这个就是供电。

重要的几个电阻的是R3和R6,他们两个控制着最大放大倍数,R6为Rf,R3为RG

虽然手册上给的推荐电阻阻值时402Ω和80Ω,

本本来打算试一试官方的阻值时,发现电阻本上没有这两个电阻的阻值

我看网上其他人做这个电路的时候都用的1k和200的阻值,就随大流了。

公式2*(Rf/Rg)*可得2(1000Ω/200Ω)=10倍等于20dB,即最大能达到20dB。

根据上面的电路图差不多就可以完成了三分之一。接下来就对输入的信号进行放大

后级直接接一个同向比例放大电路,为后面积分器做准备

 

这里可以看到R8和R9时来控制输入信号的放大倍数的

Uo/(R9+R8)=Ui/(R8),所以 Uo=(R9+R8)/R8*Ui

这里将信号放大以后通过斩波电路化为直流,和另一个可控直流做比较,然后输出给VG 

 

这里引入大佬专业一点的解释,写这篇文章时,边写边看,学了很多。

反馈回路中接入一个积分器,那样不管输出电压的变化量有多少,积分器会一直对此变化量进行积分直到最后的输出回到原始状态。从控制理论的角度分析,在反馈回路中没有积分器的系统是一个有差系统,其实际输出与理想输出之间总是有误差的,反馈信号依靠此误差建立,反馈增益越大则误差越小。而有积分器的系统是一个无差系统,因为误差会被积分器不断积累并反馈,直至误差为0才会停止积分。

这里可以参考了这个电路 

 

这里再导入专业术语

上述电路中,可以将U3看作一个带有低通特性的高增益放大器,也可以将它看作一个带有放电电阻的积分器。实际上它的功能介于放大器与积分器之间,电阻 R4的阻值越大就越接近于积分器。但是这个电阻不能完全取消,因为一旦VG的输出电压下降,由于二极管不能流过反向电流,没有这个电阻会导致积分电容上的电荷没有释放通道,那样积分器的输出电压不会及时变化,导致VGA的增益不会及时上升,AGC就失控了。

这里完善后就是这样的

 

 给一张不太完整的电路图,积分器还需要根据上面的文章改一下

 

最后希望大家直接参考资料以后再设计不要像我一样,焊成了这个样子

 

400mv峰峰值

500mv峰峰值

600mv峰峰值

这些是测试图片,峰峰值低于200mv放大倍速就有点小问题了,具体原因可能和我上面电阻的选取有关,还有肖特基二极管的管压降相关,等我忙完了再试一试。

  谢谢各位的观看

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