研究PIN二极管的超级AGC电路

latexles

   传统AGC电路，主要采用三极管可变增益区，和二极管的变阻原理。
  这些电路的缺点很明显，当信号电平接近10mV就有严重失真。 音质变得难听，还有临频互调效果，临近的电台产生吱吱啸叫，十分恼人。传统AGC需要尽量安排在前面，大多在高放级加AGC，这样也造成高放管动态缩小，影响本振频率，降低输入回路Q值。降低了信噪比。 中放施加的AGC对三极管影响大，容易影响中周谐振曲线。


最近研究高性能的AGC电路，发现现在低内阻MOS管子的AGC不错，比用二极管强一些。 把漏极上的高频信号衰减成二分之一加在栅极上，能抑制大部分非线性。一级就能实现40到60dB的控制量。 而且比起二极管来说，不用偏流，很省电。

但是我还不满足，后来研究发现，PIN二极管线性更好。HSMP-3814这样的PIN二极管可以工作在最低300KHz。三阶互调戒指点，大概估算在15dBm左右，保守一些推到0dBm，就是二极管1k欧内阻的时候，加上1V电压，三阶功率失真只有千分之一。 如果是0.3V左右，三阶失真就减少到百万分之一，几乎可以忽略。 这是很理想的AGC元件。 如果中频能使用大量PIN二极管，就有望做出真正的超动态，超低失真，超低噪音，超抗干扰能力的好收音机！

JHXC

PIN管做AGC，现在没有什么瓶颈，管子几毛钱一支可以买到，控制电路也没有特别的地方，无非就是信号取样，AC-DC转换，弄一个基准，用运放进行比较放大，差值输出控制电流，这都是一些常见的电路。

国内的爱好者，玩的深入的人不多，宁可在红袍绿上天天打嘴仗，宁可去弄一堆过时的三极管去圆少年梦，仅仅是打发时间。

业余爱好，不能只是停留在单纯的复制，再好的电路设计，你也很难完整的复制，也需要你去变通，改进，升华！打好基础，花点钱买些设备，不断的去了解新的东西，爱好才会更有意义！

乙猪

latexles 发表于 2016-6-11 19:49
求分享，和支持实验的帖子就不用发了。 我近期就要试验，电路完善后会公布。

我争取做出一些标准化的模块 ...

支持。
但还是先把利用此管的高放、混频、变频、中放部分做出来吧。后面低放部分，让大家发挥就行了。

latexles

目前我在外地，几个月后我会回家，继续完善电路。

之前已经设计出一个中放电路，只用pin二极管加几个原件，能控制60dB的增益，最大能承受1V的信号不失真。  缺点是输入阻抗略有变化。
  我回去重点研究再研究一下场效应管的中放电路，应该能避免阻抗变化。但场管缺点是增益低，中低频噪声大，所以电路可能要更复杂一些。

gxg0000

期待楼主能实验成功

hotdll

PIN二极管是用在微波波段的高频开关（微波开关）、移相、调制、限幅等电路中，等效近似为可变电阻，不过能否用在AM和FM波段，需要楼主测试了。。。

天方夜谭

支持楼主的实验。敬请分享实验结果！

latexles

求分享，和支持实验的帖子就不用发了。 我近期就要试验，电路完善后会公布。

我争取做出一些标准化的模块，比如优质的OTL，OCL，BTL模块。455中放模块，10.7M中频模块，二次变频的FM高频头模块，WM高频头模块……，到时大家根据自己的喜好，随便拼装。

JHXC

低端收音机用这种器件必要性不大，这种器件可组成线性的衰减电路，插进耦合电路改变耦合量，不需要去改变放大管的工作电流，可让每级放大都工作在最佳状态，性能肯定会提高。
只是在几百千周工作要找到便宜的管子，控制电路可能要采用运放。

大孔景元

三极管AGC引起的失真是中频信号的失真，也即是为中频信号添加了谐波失真，而这些失真在负载中周中会被滤除，故普通agc电路并无失真的现象
不管是调频和调幅，载波失真对调制信号的影响微乎其微，与解调/检波后的音频信号失真无甚关联

latexles

大孔景元 发表于 2016-6-11 21:19
三极管AGC引起的失真是中频信号的失真，也即是为中频信号添加了谐波失真，而这些失真在负载中周中会被滤除， ...

  有影响，比如二极管限幅器，就让调制信号削顶。中周不能滤除其中的音频失真。  实用中都能体会到，低等收音机里常能听到阻塞后的粗糙声音，还有临频信号的吱吱声。 <宽品相超动态优质调幅收音机>里写的，普通收音机在信号超过了0.3mV到3mV的狭小范围后，失真率常高达百分之10。主要是高频电路失真造成的。其实主要就是AGC在拖后腿。

  放大器失真可分为，阻塞，限幅，交调等，大多都能影响解调后的信号质量。

翌阳

AGC加在高放上是很有好处的，中放AGC也有用，有利于减少中放带来的噪声。
很好用的AGC管子是双栅场效应管。高放加AGC，一中放加AGC，其它不要加了，用混频（最好用二极管混频），这样效果已经非常好了。
如果想要再强化一下，可以考虑自动控制输入衰减，这个可以用PIN管或者开关二极管。

天方夜谭

JHXC 发表于 2016-6-11 20:47
低端收音机用这种器件必要性不大，这种器件可组成线性的衰减电路，插进耦合电路改变耦合量，不需要去改变放 ...

如果需要，我这里提供PIN（双二极pin器件）支持……

latexles

翌阳 发表于 2016-6-11 23:35
AGC加在高放上是很有好处的，中放AGC也有用，有利于减少中放带来的噪声。
很好用的AGC管子是双栅场效应管。 ...

关键是大信号承受力问题。  一般收音机要求输入10mV不失真。优质收音机要求100mV。专业机要求1V以上。

  双栅管是反向agc控制，输入信号大概10mV就严重失真了，更强的agc控制电压虽然能降低输出的信号，但也迫使管子接近截止点，线性更差，此时输入1mV可能就明显失真了。 三极管的反向agc性能更差。  
  三极管正向agc和阻尼二极管的动态好很多，他会随着信号增大，降低输入端电阻，把输入信号拉低。 进入三极管之前就被衰减可。 这样电路能消化100多m V输入信号。但是因为阻抗降低，容易拉低输入回路Q值，增加其他频率的干扰。

pin管因为线性好，即使反向agc也能承受1V电压不失真。所以能承受更大信号，失真更低，不容易拉低Q值。同时中放后级也用agc衰减，更能降低噪音。

北极兵

        输入接近10mV，算是強信号了，中波会产生阻塞失真，这是楼主要解决的问题。強信号阻塞失真，是AGC电路输出幅度过大使被控制的三极管趋于截止造成的，而非AGC电路本身的缺陷。如果被控制的三极管有较大的偏置电流，阻塞会被改善或诮除，或者简单的二次AGC也会有相同效果。
        楼主寻找其它方法解决这个问题应该支持，能在效果、成本上取得高于一、二次AGC的综合性能就更有优势，成为成熟的技术。期待中。

北极兵

latexles 发表于 2016-6-12 00:21
关键是大信号承受力问题。  一般收音机要求输入10mV不失真。优质收音机要求100mV。专业机要求1V以上。
...

        大信号不过载，或者说超动态等等，其实这个问题容易把人引入歧途。如果换一种思维，就简单多了。比如100mV的强信号，收音机自动切换到直放式工作状态，一切问题不复存在。提高灵敏度，提高小信号接收性能才是收音机技术的方向吧。

latexles

北极兵 发表于 2016-6-12 00:43
大信号不过载，或者说超动态等等，其实这个问题容易把人引入歧途。如果换一种思维，就简单多了。 ...

  现在的环境，灵敏度倒是其次，最重要的是抗干扰能力。  大信号承受能力的提高，实际上是提高系统线性，有利于降低干扰。
  电路的大信号承受力提高十倍，二阶互调干扰就随之降低100倍，三阶互调干扰降低1000倍。  或者反之，信号承受能力低十倍，这些干扰就百倍千倍的增加。
  现在宽带干扰严重，一同累加的电压很高，很考验机器的线性。