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摄像机自动增益控制原理浅析

2016/1/21 10:26:00   afzhan.com     关键字:摄像机,自动增益,控制  浏览量:

自动增益功能是摄像机在视频录取时重要的调节功能,本文为您讲讲这一功能的使用和控制原理。

Automatic Gain Control(自动增益控制),为了能使摄像机在不同的照度下都能输出标准的视频信号,内部视频信号放大器的增益必须能够在较大范围内自动调节。具有AGC功能的摄像机,在低照度条件下具有更好的灵敏度,能获得更佳的图像质量。

    自动增益控制(automatic gain control)

指使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AGC环。AGC环是闭环电子电路,是一个负反馈系统,它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路,其增益随控制电压而改变。控制电压形成电路的基本部件是AGC检波器和低通平滑滤波器,有时也包含门电路和直流放大器等部件。放大电路的输出信号u0经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后,产生用以控制增益受控放大器的电压uc。当输入信号ui增大时,u0和uc亦随之增大。uc增大使放大电路的增益下降,从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量,达到自动增益控制的目的。

    放大电路增益的控制方法有:

①改变晶体管的直流工作状态,以改变晶体管的电流放大系数β。

②在放大器各级间插入电控衰减器。

③用电控可变电阻作放大器负载等。AGC电路广泛用于各种接收机、录音机和测量仪器中,它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内,因而也称自动电平控制;用于话音放大器或收音机时,称为自动音量控制。

AGC有两种控制方式:一种是利用增加AGC电压的方式来减小增益的方式叫正向AGC,一种是利用减小AGC电压的方式来减小增益的方式叫反向AGC.正向AGC控制能力强,所需控制功率大被控放大级工作点变动范围大,放大器两端阻抗变化也大;反向AGC所需控制功率小,控制范围也小。

AGC——Automatic Gain Control的缩写。所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境中放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用摄象机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机,在低照度时的灵敏度会有所提高,但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。