Intéressant

Superhet Radio AGC - Contrôle automatique du gain

Superhet Radio AGC - Contrôle automatique du gain


La commande automatique de gain, AGC, a été introduite pour arrêter les variations de signaux provoquant de grandes variations du volume reçu. En conséquence, l'AGC était aussi souvent appelée contrôle automatique du volume ou AVC.

De grandes variations de signal provoquées par un évanouissement sur les bandes de diffusion en ondes moyennes ou sur les bandes d'ondes courtes peuvent conduire à de grands changements de volume à la sortie d'une radio si aucune mesure n'est prise. De même, lors de l'utilisation d'une radio dans un véhicule en AM, de grandes variations de la puissance du signal peuvent se produire.

Pour lutter contre ces types de problèmes, le contrôle automatique du gain ou le contrôle automatique du volume a été introduit - le terme contrôle automatique du volume, AVC étant beaucoup moins utilisé de nos jours.

Alors que la commande de gain automatique sert toujours à contrôler le volume de sortie, un système AGC bien conçu aidera également à garantir que le récepteur ne soit pas surchargé en présence de signaux puissants.

Exigences AGC

Un contrôle de gain automatique doit être mis en œuvre afin d'améliorer la réception. Malheureusement, cela n'est pas toujours facile à réaliser et parfois un AGC mal implémenté peut nuire à la réception dans certaines circonstances.

Deux des principales exigences d'un système AGC dans un récepteur superhétérodyne sont qu'il doit garantir que la sortie audio ou autre ne varie pas sur une plage si large que la sortie audio doit continuellement être ajustée. Avec de nombreuses radios Superhet utilisées pour recevoir des signaux d'amplitude comme AM ou SSB, un certain contrôle sur la sortie finale est nécessaire, sinon la sortie audio variera considérablement. Le signal pouvant varier sur une plage de plus de 70 ou 80 dB, l'audio doit être contrôlé en conséquence.

L'autre condition est qu'il est possible que lors de la réception de signaux forts, certains étages du récepteur soient surchargés. Cela peut entraîner des problèmes tels que la désensibilisation, la modulation croisée et même la réception de signaux parasites générés dans le récepteur en cas de surcharge des étages RF ou du mélangeur. De plus, si des étages du récepteur sont surchargés, les informations d'amplitude peuvent être déformées.

Implémentations AGC

La mise en œuvre d'un contrôle automatique de gain dépendra de la conception de la radio et de ses capacités globales.

Généralement, la tension de commande de l'AGC est dérivée des derniers étages du récepteur. Plusieurs options peuvent être utilisées:

  • Sortie démodulateur: les sources de tension AGC les plus largement utilisées proviennent du démodulateur. Pour AM, il est nécessaire de s'assurer que le niveau de porteuse est détecté et non le niveau de modulation. L'audio régénéré pour les étages audio ne convient pas car il a souvent été passé à travers un condensateur pour supprimer le niveau CC. De plus, les constantes de temps pour tout filtrage ne seront pas correctes. En conséquence, une autre sortie du détecteur à diode est prise en conservant le courant continu et filtrée pour donner les constantes de temps AGC requises.
  • Étapes audio: Parfois, une sortie peut être extraite des étages audio. Cela peut être utile pour les modes de signal tels que bande latérale unique et Morse, CW. Cela supprime le problème de l'oscillateur de fréquence de battement requis pour ces modes en ajoutant la présence et affectant le niveau AGC.
  • Étapes IF: À certaines occasions, une sortie séparée peut être prise de l'amplificateur IF et passée dans un démodulateur séparé en utilisant des circuits séparés.

Cette tension AGC est ensuite appliquée au FI et souvent aux étages RF. Normalement, l'AGC est appliqué aux étages RF dans les radios à plus haute performance car certains récepteurs de diffusion bas de gamme peuvent ne pas avoir d'étages RF pouvant accueillir un AGC.

L'AGC est normalement appliqué de sorte qu'il réduit d'abord le gain des étages IF, puis à mesure que le signal entrant augmente en intensité, la tension AGC est également appliquée pour réduire également le gain des étages RF. De cette manière, les performances signal / bruit du récepteur Superhet sont maintenues lorsque cela est nécessaire.

Caractéristiques AGC

L'AGC de toute radio superhet aura des constantes de temps associées. Si des constantes de temps n'étaient pas appliquées, alors l'AGC serait rapide et supprimerait toute information d'amplitude du signal entrant.

L'AGC doit être en mesure de permettre aux signaux à recevoir de se situer dans une plage acceptable, et il doit également prendre en compte les effets de l'évanouissement pour une raison quelconque. Deux constantes de temps peuvent être utilisées:

  • Temps d'attaque: C'est le temps nécessaire au système AGC pour répondre à un changement brusque de la force du signal.
  • Temps de décroissance: Il s'agit du temps nécessaire à l'AGC pour revenir à sa valeur après la suppression d'un signal ou la disparition d'un transitoire comme le bruit.

De plus, la constante de temps est différente pour différents types de modulation:

  • La modulation d'amplitude: Même si AM n'est pas largement utilisé de nos jours, à l'exception des transmissions de diffusion, la plupart des récepteurs de communication sont en mesure de l'accueillir. La tension de commande de gain automatique détecte le niveau de la porteuse et l'utilise comme signal de commande. Souvent, cette tension est générée à l'intérieur du détecteur d'enveloppe, et elle est filtrée pour supprimer la modulation d'amplitude, tout en étant capable de voir les variations d'intensité du signal. Les constantes de temps typiques peuvent être comprises entre 0,1 et 0,3 seconde. Souvent, un temps «d'attaque» légèrement plus rapide est utilisé pour prendre en charge les grosses salves de bruit.
  • Morse: Les signaux Morse / CW ont une caractéristique très différente de celle de la modulation d'amplitude. Le débit de données effectif est beaucoup plus faible et, par conséquent, des constantes de temps plus longues peuvent être nécessaires pour que l'AGC ne change pas continuellement avec la signalisation. Si cela se produit, le changement constant du niveau de bruit de fond peut être très gênant, voire gênant. De plus, le fait qu'un oscillateur à fréquence de battement soit nécessaire peut signifier que ce signal peut être vu par le détecteur AGC. Cela peut être surmonté en utilisant le niveau audio détecté pour générer la tension AGC, bien que cela puisse entraîner des problèmes lorsque la fréquence audio tombe en dessous de la bande passante audio ou monte au-dessus, mais toujours dans la bande passante IF. Les temps d'attaque typiques pour Morse peuvent être de 20 ms et la décroissance peut être de 200 à 500 ms environ pour tenir compte des écarts entre les éléments Morse.
  • Bande latérale unique: La situation de SSB est très similaire à celle du Morse. Comme le signal n'a pas de porteuse, le signal varie constamment en intensité en fonction des variations de la parole. Encore une fois, un oscillateur de fréquence de battement est nécessaire, et en conséquence de nombreux récepteurs utilisent l'audio récupéré pour générer la tension de commande pour la commande de gain automatique pour le récepteur de superhet. En termes de constantes de temps, un temps d'attaque relativement rapide est utilisé et un temps de décroissance plus long. Souvent jusqu'à une seconde car cela permet des pauses dans la parole tout en étant également capable de suivre les variations dues à la décoloration, etc.
  • Modulation de fréquence: Pour la modulation de fréquence, toutes les variations d'amplitude peuvent être ignorées car la modulation n'est transportée que sous forme de variations de fréquence. En conséquence, les derniers étages du FI sont normalement entraînés en limitation pour supprimer toute variation d'amplitude. En ne permettant que les dernières étapes de la FI de se limiter, les signaux parasites ne sont pas un problème. Des signaux parasites indésirables ne sont générés que si la limite des étages RF ou du mélangeur. L'AGC peut encore être utilisé pour éviter une surcharge dans les étages RF, mais cela doit être généré à partir d'un circuit avant la limitation dans le FI.

Dans certains récepteurs, les constantes de temps AGC sont commutées par le commutateur de mode sur l'appareil. Dans d'autres récepteurs, il est possible d'avoir une commande séparée où les constantes de temps peuvent être définies en fonction des besoins. Il peut également être possible de désactiver l'AGC.

La conception d'un très bon système AGC doit réduire de manière appropriée le gain du FI et également les étages RF pour préserver le rapport signal sur bruit et également garantir que le signal de sortie du récepteur superhet est maintenu à un niveau approprié.


Voir la vidéo: 4 Receivers (Janvier 2022).