一種視頻自動(dòng)增益控制（AGC）電路的應用?
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在工業(yè)視頻傳輸系統中，由于接收環(huán)境不同或外界干擾以及器件老化等產(chǎn)生的影響，接收到的信號的強弱可能變化很大。當信號較弱時(shí)，圖像的對比度會(huì )變小，清晰度差且同步不穩定，無(wú)法成像。信號較強，將使后級放大器進(jìn)入飽和區和截止區，導致信號嚴重失真，而且還會(huì )將同步脈沖切割掉，得不到良好的圖像。在涉及安全生產(chǎn)的監控系統中，高質(zhì)量、穩定的視頻圖像信號 ，對企業(yè)的生產(chǎn)尤其具有重要意義。
為此，本文介紹了一種峰值型視頻自動(dòng)增益控制（Automatic Gain Control，AGC）電路。它根據視頻信號中同步頭幅度最大的特點(diǎn)，取出同步頭峰值作為放大器增益的控制電壓，與傳輸圖像內容無(wú)關(guān)，并且能夠抑制混在視頻信號中的低頻干擾。
2 AGC電路工作原理及控制方式
2.1 工作原理
在SGJ－5視頻光接收機中，AGC系統的組成框圖如圖1所示。
通過(guò)光／電轉換電路得到由光纖傳輸過(guò)來(lái)的視頻信號變換為電信號，經(jīng)調整分壓后進(jìn)入視頻放大電路，其AGC反饋回路從輸出中取得視頻信號，經(jīng)過(guò)檢波整流，使之變成隨視頻信號的強弱而變化的直流控制電壓，該電壓反饋控制視頻放大器三極管的直流工作點(diǎn)，從而改變其增益，達到穩定輸出的目的。
AGC系統主要由視頻放大、AGC檢波、AGC放大等電路組成。它是一閉環(huán)幅度反饋控制系統。
其中，AGC控制電路由AGC檢波、AGC放大等電路組成，AGC檢波將代表信號強弱的視頻信號進(jìn)行檢波，從而得到與輸入信號強弱成正比的直流電壓，此電壓即為AGC控制電壓。
2.2 控制方式
AGC控制電路的控制方式有兩種，一種是正向AGC，另一種是反向AGC。正向AGC的特點(diǎn)是，當輸入信號ui增大時(shí)，AGC控制電壓也增大，而放大器的增益K卻下降，即Ui↑→UAGC↑→K↓。顯然，反向AGC的特點(diǎn)是Ui↑→UAGC↓→K↓。
由于反向AGC工作時(shí)，信號增大，晶體管的工作點(diǎn)電流反而減小，從而使動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)入截止區，使AGC電路AGC作用失效。所以，本文提出的AGC電路采用了正向AGC。用于正向AGC的放大器必須采用具有AGC功能的專(zhuān)用晶體管，它們的輸出特性曲線(xiàn)掃帚形張開(kāi)。當Uce為一定值時(shí)，管子的β值隨工作點(diǎn)IC的變化非常明顯，其晶體管電流和增益的關(guān)系如圖2所示 。
3 電路分析
AGC電壓取自視頻輸出，反映視頻信號的強弱變化，但又不希望受視頻信號內容的影響，為此 ，系統采用了峰值型AGC電路。與平均值型AGC電路和鍵控型AGC電路相比，峰值型AGC電路的AGC電壓隨視頻信號的峰值（即同步頭脈沖）變化，只與外界信號的強弱有關(guān)，與圖像的內容無(wú)關(guān)，避免了圖像內容對AGC電壓的影響。其AGC電路如圖3所示。
其中，三極管9011為AGC檢出管，2AP9J為檢波二極管，C1為電壓保持電容。AGC電壓從9013的射極輸出，提高輸出電壓的帶負載能力。9011的基極加入一個(gè)正極性的圖像信號，經(jīng)9011反相放大后，正極性的同步頭作用于2AP9J的正極，進(jìn)行峰值檢波，對C1充電，其充電時(shí)間常數很小。當同步頭過(guò)后，2AP9J截止。這時(shí)C1充得的電壓相當于同步頂的幅度，C1上的電壓通過(guò)射極跟隨器9013的輸入阻抗放電，由于射極跟隨器的輸入阻抗較大，可達到100K，故放電緩慢，當C1＝0.1μF時(shí)，其放電時(shí)間常數為104μs，遠大于行同步周期，因此C1上的電壓可以近似看作維持在峰值不變，該電壓通過(guò)射極跟隨器輸出，作為AGC的控制電壓。視頻信號愈強，控制電壓也愈高，AGC控制的結果，使放大器的增益減小，圖像信號幅度減小，最終使視頻輸出的圖像信號保持在某一峰峰值的范圍。
4 結束語(yǔ)
本文介紹的峰值型AGC電路，其控制電壓與圖像內容無(wú)關(guān)，只與同步頭幅度有關(guān)。電容充電時(shí)間常數很小，當同步頭到達時(shí)，電容能迅速達到同步頭電壓幅度。放電時(shí)間常數為毫秒數量級，能跟得上混在視頻信號中的低頻干擾信號變化速度，具有反調制作用，能夠抑制低頻干擾。
但是，也有一個(gè)不足之處，由于A(yíng)GC電路充電時(shí)間常數很小，混在視頻信號中高于同步頭電平的干擾信號AGC工作狀態(tài)影響很大。它使電容器C1充電到干擾信號的峰值，晶體管增益急劇下降，影響圖像對比度，同時(shí)由于放電時(shí)間常數相對較大，在若干行同步周期內C1電壓不能回復到正常狀態(tài)，嚴重時(shí)會(huì )破壞同步，不能穩定地接收圖像。
參考文獻
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