一种视频自动增益控制(AGC)电路的应用?

2011-04-21 22:24:20来源: 互联网
1 引 言
  在工业视频传输系统中,由于接收环境不同或外界干扰以及器件老化等产生的影响,接收到的信号的强弱可能变化很大。当信号较弱时,图像的对比度会变小,清晰度差且同步不稳定,无法成像。信号较强,将使后级放大器进入饱和区和截止区,导致信号严重失真,而且还会将同步脉冲切割掉,得不到良好的图像。在涉及安全生产的监控系统中,高质量、稳定的视频图像信号 ,对企业的生产尤其具有重要意义。
  为此,本文介绍了一种峰值型视频自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)电路。它根据视频信号中同步头幅度最大的特点,取出同步头峰值作为放大器增益的控制电压,与传输图像内容无关,并且能够抑制混在视频信号中的低频干扰。
2 AGC电路工作原理及控制方式
2.1 工作原理
  在SGJ-5视频光接收机中,AGC系统的组成框图如图1所示。
                                
   通过光/电转换电路得到由光纤传输过来的视频信号变换为电信号,经调整分压后进入视频放大电路,其AGC反馈回路从输出中取得视频信号,经过检波整流,使之变成随视频信号的强弱而变化的直流控制电压,该电压反馈控制视频放大器三极管的直流工作点,从而改变其增益,达到稳定输出的目的。
    AGC系统主要由视频放大、AGC检波、AGC放大等电路组成。它是一闭环幅度反馈控制系统。
其中,AGC控制电路由AGC检波、AGC放大等电路组成,AGC检波将代表信号强弱的视频信号进行检波,从而得到与输入信号强弱成正比的直流电压,此电压即为AGC控制电压。
2.2 控制方式
   AGC控制电路的控制方式有两种,一种是正向AGC,另一种是反向AGC。正向AGC的特点是,当输入信号ui增大时,AGC控制电压也增大,而放大器的增益K却下降,即Ui↑→UAGC↑→K↓。显然,反向AGC的特点是Ui↑→UAGC↓→K↓。
    由于反向AGC工作时,信号增大,晶体管的工作点电流反而减小,从而使动态范围进入截止区,使AGC电路AGC作用失效。所以,本文提出的AGC电路采用了正向AGC。用于正向AGC的放大器必须采用具有AGC功能的专用晶体管,它们的输出特性曲线扫帚形张开。当Uce为一定值时,管子的β值随工作点IC的变化非常明显,其晶体管电流和增益的关系如图2所示 。
                            
3 电路分析
  AGC电压取自视频输出,反映视频信号的强弱变化,但又不希望受视频信号内容的影响,为此 ,系统采用了峰值型AGC电路。与平均值型AGC电路和键控型AGC电路相比,峰值型AGC电路的AGC电压随视频信号的峰值(即同步头脉冲)变化,只与外界信号的强弱有关,与图像的内容无关,避免了图像内容对AGC电压的影响。其AGC电路如图3所示。
      
  其中,三极管9011为AGC检出管,2AP9J为检波二极管,C1为电压保持电容。AGC电压从9013的射极输出,提高输出电压的带负载能力。9011的基极加入一个正极性的图像信号,经9011反相放大后,正极性的同步头作用于2AP9J的正极,进行峰值检波,对C1充电,其充电时间常数很小。当同步头过后,2AP9J截止。这时C1充得的电压相当于同步顶的幅度,C1上的电压通过射极跟随器9013的输入阻抗放电,由于射极跟随器的输入阻抗较大,可达到100K,故放电缓慢,当C1=0.1μF时,其放电时间常数为104μs,远大于行同步周期,因此C1上的电压可以近似看作维持在峰值不变,该电压通过射极跟随器输出,作为AGC的控制电压。视频信号愈强,控制电压也愈高,AGC控制的结果,使放大器的增益减小,图像信号幅度减小,最终使视频输出的图像信号保持在某一峰峰值的范围。
4 结束语
  本文介绍的峰值型AGC电路,其控制电压与图像内容无关,只与同步头幅度有关。电容充电时间常数很小,当同步头到达时,电容能迅速达到同步头电压幅度。放电时间常数为毫秒数量级,能跟得上混在视频信号中的低频干扰信号变化速度,具有反调制作用,能够抑制低频干扰。
  但是,也有一个不足之处,由于AGC电路充电时间常数很小,混在视频信号中高于同步头电平的干扰信号AGC工作状态影响很大。它使电容器C1充电到干扰信号的峰值,晶体管增益急剧下降,影响图像对比度,同时由于放电时间常数相对较大,在若干行同步周期内C1电压不能回复到正常状态,严重时会破坏同步,不能稳定地接收图像。

 

  参考文献
 
1 周桂友等.彩色电视机原理.南京:东南大学出版社,1992
2 陈贤尧等.彩色电视接收机原理.北京:高等教育出版社,1993
3 高远环.视频信号处理用IC手册.北京:清华大学出版社,1996
4 刁鸣.电视接收机原理.北京:学苑出版社,1999 

关键字:自动增益控制  电路  视频

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0421/article_7456.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
自动增益控制
电路
视频

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved