Automatische Verstärkungsregelung

Eine Automatische Verstärkungsregelung (kurz AGC, von engl. automatic gain control) dient in elektronischen Geräten dazu, den Pegel eingehender, schwankungsbehafteter Signale auf ein bestimmtes Niveau zu normalisieren bzw. zu regeln. Damit wird die weitere Verarbeitung erleichtert, Übersteuerung wird vermieden und der Störabstand wird verbessert.

Im engeren Sinne dient die Automatische Verstärkungsregelung zur Stabilisierung des Arbeitspunktes in Hochfrequenz-Verstärkern und ist ein Bestandteil von Funkempfängern, insbesondere solcher zum Empfang amplitudenmodulierter Signale. So sorgt sie bei AM-Radios dafür, dass unterschiedlich stark empfangene Sender dennoch etwa gleichlaut wiedergegeben werden.

Funktion

Eine Automatische Verstärkungsregelung setzt ein Stellglied voraus, dessen Spannungsübertragungsfaktor mit einer Gleichspannung (der Regelspannung) gesteuert werden kann. Die Regelspannung wird durch Gleichrichten der Signalspannung und anschließendes Glätten mit einem Tiefpass gewonnen. Die Reaktionszeit ist daher von der Dimensionierung des Tiefpassfilters abhängig.

Das Stellglied kann ein Verstärker oder ein Dämpfungsglied sein, dessen Verstärkung bzw. Dämpfung sich mit einer Spannung steuern lässt. Einen derartigen Verstärker nennt man VCA (engl. für Spannungsgesteuerter Verstärker). Zu Zeiten der Elektronenröhren dienten dazu spezielle Regelröhren, deren Steilheit besonders stark vom Arbeitspunkt abhängt.

Als steuerbares Dämpfungsglied können in anspruchslosen Fällen Halbleiterdioden dienen, deren Innenwiderstand mittels Gleichstrom verändert wird.

Heute werden analoge oder auch digital steuerbare Schaltungen aus Feldeffekttransistoren verwendet, die einen steuerbaren Spannungsteiler bilden.

Anwendungsbeispiele

  • Bei Tonaufnahmen (besonders bei einfachen Recordern oder bei Diktiergeräten) sorgt eine Aussteuerungsautomatik dafür, dass Aussteuerungsfehler vermieden werden. Bei Tonbandgeräten war dies besonders wichtig, um Übersteuerung des Magnetbandes bzw. den Rauschabstand einzuhalten.
  • Amateur-Videorekorder pegeln mittels einer Automatischen Verstärkungsregelung die eingehenden Signale automatisch aus (Anmerkung: der Kopierschutz Macrovision macht sich dies zu Nutze, indem kurze Bursts sehr hoher Pegel in das zu schützende Signal eingefügt werden. Die Automatische Verstärkungsregelung regelt entsprechend die Aussteuerung „nach“ und sorgt so für massive Bildstörungen).
  • AM-Empfänger (Radios für Lang-, Mittel- und Kurzwelle sowie Fernseher) regeln die Verstärkung ihrer Zwischenfrequenz-, teilweise auch der Vorverstärker so nach, dass sich auch bei unterschiedlicher Empfangsfeldstärke nach der Demodulation ein stabiler Signalpegel ergibt.
  • Die meisten Videokameras verwenden Automatische Verstärkungsregelungen, um sich an unterschiedliche Helligkeiten anpassen zu können, anstatt eine mechanische Blende zu bedienen
  • In mit Lichtwellenleitern arbeitenden optischen Übertragungsstrecken werden die optischen Pegel oft mit Hilfe Automatischer Verstärkungsregelung angeglichen.
  • In Hörgeräten werden Automatische Verstärkungsregelungen genutzt, um ein Verstärkungsverhalten zu erzeugen, welches die Sprachverständlichkeit verbessert

Anwendung findet die AGC zum Beispiel auch im Niederfrequenzteil von Funktelefonen und höherwertigen Festnetztelefonen und sorgt durch die automatische Auspegelung des Sprachsignals dafür, eine gute Verständlichkeit auch bei wechselnd lauter Sprache oder Umgebungsgeräuschen zu gewährleisten. Man spricht dann auch speziell von automatischer Lautstärkeregelung.

Funktelefone passen ihre Sendeleistung an die örtlichen Bedingungen an und können damit die Akkulaufzeit erhöhen.


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