Automatische Gewinn-Kontrolle

Automatische Gewinn-Kontrolle (AGC) ist ein anpassungsfähiges in vielen elektronischen Geräten gefundenes System. Der durchschnittliche Produktionssignalpegel wird zurück gefüttert, um den Gewinn einem passenden Niveau für eine Reihe von Eingangssignalpegeln anzupassen. Zum Beispiel ohne AGC würde sich der von einem Radioempfänger von AM ausgestrahlte Ton in einem äußersten Ausmaß von einem schwachen bis ein starkes Signal ändern; der AGC reduziert effektiv das Volumen, wenn das Signal stark ist und es erhebt, wenn es schwächer ist.

Beispiel-Gebrauch-Fälle

Radio von AM

1925 hat Harold Alden Wheeler automatische Volumen-Kontrolle (AVC) erfunden und hat ein Patent erhalten. Karl Küpfmüller hat eine Analyse von AGC Systemen 1928 veröffentlicht. Bis zum Anfang der 1930er Jahre im Wesentlichen haben alle Sendungsempfänger automatische Volumen-Kontrolle eingeschlossen.

AGC ist eine Abfahrt von der Linearität in Radioempfängern von AM. Ohne AGC würde ein Radio von AM eine geradlinige Beziehung zwischen dem Signalumfang und der gesunden Wellenform — der gesunde Umfang haben, der der Lautheit entspricht, ist zum Radiosignalumfang proportional, weil der Informationsinhalt des Signals durch die Änderungen des Umfangs der Transportunternehmen-Welle getragen wird. Wenn der Stromkreis nicht ziemlich geradlinig war, konnte die Modulation nicht mit der angemessenen Treue wieder erlangt werden. Jedoch wird sich die Kraft des erhaltenen Signals weit, abhängig von der Macht und Entfernung des Senders ändern, und Pfad-Verdünnung Zeichen geben. Der AGC Stromkreis hält das Produktionsniveau des Empfängers davon ab, zu viel durch das Ermitteln der gesamten Kraft des Signals und automatisch die Anpassung des Gewinns des Empfängers zu schwanken, um ein ungefähr unveränderliches durchschnittliches Produktionsniveau aufrechtzuerhalten. Für ein sehr schwaches Signal hat der AGC keine Wirkung, dem Empfänger erlaubend, an seinem maximalen Gewinn zu funktionieren; als das Signal zunimmt, reduziert der AGC den Gewinn.

Es ist gewöhnlich nachteilig, um den Gewinn des RF Vorderendes des Empfängers auf schwächeren Signalen zu reduzieren, weil niedriger Gewinn Verhältnis des Signals zum Geräusch und das Blockieren schlechter machen kann; deshalb reduzieren viele Designs Gewinn nur für stärkere Signale.

Da die Entdecker-Diode von AM eine Gleichstrom-Stromspannung erzeugt, die proportional ist, um Kraft Zeichen zu geben, kann diese Stromspannung zurück zu früheren Stufen des Empfängers gefüttert werden, um Gewinn zu reduzieren. Ein Filternetz ist erforderlich, so dass die Audiobestandteile des Signals Gewinn nicht merkbar beeinflussen; das verhindert "Modulationsanstieg", der die wirksame Modulationstiefe des Signals vergrößert, den Ton verdrehend. Kommunikationsempfänger können kompliziertere AVC Systeme einschließlich Extraerweiterungsstufen haben, AGC Entdecker-Dioden, verschiedene Zeitkonstanten für die Sendung und Kurzwellenbänder und Anwendung verschiedener Niveaus der AGC Stromspannung zu verschiedenen Stufen des Empfängers trennen, um Verzerrung und Quer-Modulation zu verhindern. Das Design des AVC Systems hat eine große Wirkung auf die Brauchbarkeit des Empfängers, Eigenschaften, Audiotreue und Verhalten auf der Überlastung und den starken Signalen abstimmend.

FM-Empfänger, wenn auch sie Begrenzer-Stufen und Entdecker vereinigen, die gegen Umfang-Schwankungen relativ unempfindlich sind, ziehen noch aus AGC einen Nutzen, um Überlastung auf starken Signalen zu verhindern.

Radar

Eine zusammenhängende Anwendung von AGC ist in Radarsystemen als eine Methode, unerwünschte Durcheinander-Echos zu überwinden. Diese Methode verlässt sich auf die Tatsache, dass Durcheinander zurückkehrt, weit sind Echos von Zielen von Interesse zahlenmäßig überlegen. Der Gewinn des Empfängers wird automatisch angepasst, um ein unveränderliches Niveau des gesamten sichtbaren Durcheinanders aufrechtzuerhalten. Während das nicht hilft, durch das stärkere Umgebungsdurcheinander maskierte Ziele zu entdecken, hilft es wirklich, starke Zielquellen zu unterscheiden. In der Vergangenheit wurde Radar-AGC elektronisch kontrolliert und hat den Gewinn des kompletten Radarempfängers betroffen. Da sich Radare entwickelt haben, ist AGC Computersoftware kontrolliert geworden, und hat den Gewinn mit der größeren Körnung in spezifischen Entdeckungszellen betroffen.

Audio/Video

Ein Audioband erzeugt einen bestimmten Betrag des Geräusches. Wenn das Niveau des Signals auf dem Band niedrig ist, ist das Geräusch prominenter, d. h. das Verhältnis des Signals zum Geräusch ist niedriger, als es sein konnte. Um die am wenigsten laute Aufnahme zu erzeugen, sollte das Aufnahme-Niveau so hoch gesetzt werden wie möglich, ohne so hoch zu sein, um das Signal zu klammern oder ernstlich zu verdrehen. In der Berufshigh-Fidelityaufnahme des Niveaus wird manuell mit einem maximallesenden Meter gesetzt. Wenn hohe Treue nicht eine Voraussetzung ist, kann ein passendes Aufnahme-Niveau durch einen AGC Stromkreis gesetzt werden, der den Gewinn reduziert, als der durchschnittliche Signalpegel zunimmt. Das erlaubt einer verwendbaren Aufnahme, sogar für die Rede eine Entfernung vom Mikrofon eines Audiorecorders gemacht zu werden. Ähnliche Rücksichten gelten mit Videorecordern.

Ein potenzieller Nachteil von AGC ist, dass, wenn er etwas wie Musik mit ruhigen und lauten Durchgängen wie klassische Musik registrieren wird, der AGC dazu neigen wird, die ruhigen Durchgänge lauter und die lauten Durchgänge ruhiger zu machen, die dynamische Reihe zusammenpressend; das Ergebnis kann eine reduzierte Musikqualität sein, wenn das Signal nicht wiederausgebreitet wird, wenn man, als in einem companding System spielt.

Am meisten Haspel-zu-Haspel-Tonbandgeräte und Kassettendecke haben AGC Stromkreise. Diejenigen, die für den High-Fidelity-verwendet sind, erlauben ihm, manuell überritten zu werden.

Die meisten Videorecorder-Stromkreise verwenden den Umfang des Pulses der vertikalen Austastlücke, um den AGC zu bedienen. Videokopie-Kontrollschemas wie Makrovisionsgroßtat das, Spitzen in den Puls einfügend, der durch die meisten Fernseher ignoriert, aber einen AGC eines Videorecorders veranlassen wird, die Aufnahme zu überkorrigieren und zu verderben.

Telefonaufnahme

Geräte, um beide Seiten eines Telefongespräches zu registrieren, müssen sowohl das relativ große Signal vom lokalen Benutzer als auch das viel kleinere Signal vom entfernten Benutzer an vergleichbarem loudnesses registrieren. Einige Telefonaufnahme-Geräte vereinigen automatische Gewinn-Kontrolle, um Aufnahmen der annehmbaren Qualität zu erzeugen.

Biologisch

Wie mit vielen in der Technik gefundenen Konzepten der Fall ist, wird automatische Gewinn-Kontrolle auch in biologischen Systemen, besonders sensorischen Systemen gefunden. Zum Beispiel, im Wirbelsehsystem, passen Kalzium-Triebkräfte in den Retinal-Photoempfängern Gewinn an, um leichten Niveaus anzupassen. Weiter auf im Sehsystem, wie man denkt, hemmen Zellen in V1 gegenseitig, Normalisierung von Antworten auf die Unähnlichkeit, eine Form der automatischen Gewinn-Kontrolle verursachend. Ähnlich im Gehörsystem sind die olivocochlear efferent Neurone ein Teil einer lebensmechanischen Gewinn-Kontrollschleife.

Siehe auch


Konstrukteur / Kopie und Teig-Programmierung
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