高频电子线路 第10章反馈控制电路ppt课件.ppt

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1、第10章反馈控制电路10.1自动增益控制电路10.2自动频率控制电路10.3锁相环的基本原理10.4频率合成器一、反馈控制的概念和分类反馈控制是现代系统工程中的一种重要技术手段。在系统受到扰动的情况下，通过反馈控制作用，可使系统的某个参数达到所需的精度，或按照一定的规律变化。电子线路中也常常应用反馈控制技术。根据控制对象参量的不同，反馈控制电路可以分为以下三类：概述1、自动增益控制(AutomaticGainControl，简称AGC)，它主要用于接收机中，控制接收机的增益，以维持整机输出恒定，使之几乎不随外来信号的强弱变化。

2、2、自动频率控制(AutomaticFrequencyControl，简称AFC)，它主要用于维持电子设备中工作频率的稳定。3、自动相位控制(AutomaticPhaseControl，简称APC)，又称为锁相环路(PhaseLockLoop，简称PLL)，它用于锁定相位，能够实现许多功能，是应用最广的一种反馈控制电路。二、反馈控制电路的组成反馈控制电路的组成如图10-1所示，由比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络四部分组成一个负反馈闭合环路。图10-1反馈控制系统的组成比较器的作用：是将参考信号ur(t)和反馈信号uf(t

3、)进行比较，输出二者的差值即误差信号ue(t)，然后经过控制信号发生器送出控制信号uc(t)，对可控制器件的某一特性进行控制。比较器可以是：电压比较器、频率比较器(鉴频器)或相位比较器(鉴相器)。可控制器件：或者是其输入输出特性受控制信号uc(t)的控制(如可控增益放大器)，或者是在不加输入的情况下，本身输出信号的某一参量受控制信号uc(t)的控制(如压控振荡器)。反馈网络的作用：是在输出信号uo(t)中提取所需要进行比较的分量，送到比较器与参考信号进行比较。10.1自动增益控制电路一、自动增益控制的意义图10-2具有AGC电路的

4、接收机组成框图在通信、导航、遥测遥感等无线电系统中，接收机接收到的信号可能有强有弱，通过AGC，使接收机的增益随信号强弱自动改变，达到信号幅度均衡的目的。AGC的基本结构如图10-2。二、工作原理1、自动增益控制电路的目的自动增益控制电路的目的：当输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压基本不变。具体地说，当输入信号很弱时，接收机的增益大，自动增益电路不起作用；而当输入信号很强时，自动增益电路进行控制，使接收机增益减小。从而达到当接收机信号强度变化时，其输出端的电压或功率基本不变或保持恒定的目的。2、自动增益控制电路框图自动增

5、益控制电路框图如图10-3所示。设输入信号振幅为Ui，输出信号振幅为Uo，可控增益放大器增益为Av(uc)，它是控制电压uc的函数，则有(10-1)图10-3自动增益控制电路框图滤波器的作用环路中的低通滤波器是非常重要的。由于发射功率变化,距离远近变化,电波传播衰落等引起信号强度的变化是比较缓慢的,所以整个环路应具有低通传输特性,这样才能保证仅对信号电平的缓慢变化有控制作用。尤其当输入为调幅信号时,为了使调幅波的有用幅值变化不会被自动增益控制电路的控制作用所抵消（此现象称为反调制）,必须恰当选择环路的频率响应特性,使对高于某一

6、频率的调制信号的变化无响应,而仅对低于这一频率的缓慢变化才有控制作用。这就主要取决于低通滤波器的截止频率。图10.4简单的AGC特性三、自动增益控制电路根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求，AGC电路主要有以下几种类型。1．简单AGC电路在简单AGC电路里，参考电平Ur＝0。这样，只要输入信号振幅Ui增加，AGC的作用就会使增益Kv减小，从而使输出信号振幅Uo减小。图10-4为简单AGC的特性曲线。特点：一有输入信号，AGC就起作用，增益就减小，因而对提高灵敏度不利特点：电路简单，不需专门比较器；只要有输入信号，AGC电

7、路就起作用，适合输入信号很大的场合。具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图图10-5延迟AGC特性曲线2．延迟AGC电路在延迟AGC电路里有一个起控门限，即比较器参考电压Ur，它对应的输入信号振幅Uimin，如图10-5所示。这种ＡＧＣ电路由于需要延迟到Ｕi＞Ｕimin之后才开始控制作用,故称为延迟ＡＧＣ。“延迟”二字不是指时间上的延迟。当输入信号Ｕi大于Ｕimax后,ＡＧＣ作用消失。可见,Ｕimin与Ｕimax区间即为所容许的输入信号的动态范围,Ｕomin与Ｕomax区间即为对应的输出信号的动态范围。图10-6延迟AGC

8、电路改变“延迟电压”可改变门限的大小低通滤波器VD、C1、R1组成AGC检波器可见，只有放大器的输出大于延迟电压后，即输入信号幅度大于门限电压时，二极管VD导通，AGC检波器才工作。具有延迟AGC的接收机框图3．前置AGC、后置AGC与基带AGC