反馈控制电路

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1、第十一章反馈控制电路§11-1 概述§11-2 自动增益控制（AGC）§11-3自动频率控制（AFC）§11-4锁相环路的基本组成及数学模型§11-5锁相环路的基本分析§11-6锁相环路的应用1§11-1 概述闭环(自动)控制系统：反馈控制将受控物理量自动调整到预定值。开环(自动)控制系统：前向控制程控(数控)，智能化控制等。如：开、关机，自动录放，程序工作等。2一、三种反馈控制系统分类自动增益控制（AGC）电路：在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化的一种自动控制电路。自动频率控制（AFC）电路：是一种频率

2、反馈控制系统，AFC电路控制的是信号的频率。自动相位控制（APC）电路：又叫锁相环路。(PhaseLockedLoop,简称PLL)，是一种相位反馈控制系统，锁相环路控制的是信号的相位。3二、反馈控制系统的原理（与负反馈放大器比较）相同点：皆是自动调节系统。不同点：一是调节对象不同。（有频率F与相位P）二是分析方法不同。负反馈放大器有放大器与线性反馈电路；反馈控制系统除有放大器外，还有非线性部件，要用非线性分析方法,在一定条件下可以近似为线性。三、反馈控制系统的特点AFC的特点是：误差信号是频率，所以稳定时有频差。APC的特点是：误差信号是相位

3、，所以稳定时只有相差。4四、自动控制系统的模式5§11-2 自动增益控制（AGC）一、AGC目的与要求1.目的：若接收信号几μv-几mv变化,即信号强弱比为103-104。变化原因：距离不同、电台发射功率不同；移动电台、短波信号衰落，强弱变化相对缓慢。因信号强弱变化大，若放大器增益固定，则造成：(1)使后级放大器偏离线性区,信号失真；如：电视信号的同步头被压缩或消去,使同步失控。严重时,产生大信号阻塞(进入截止、饱和区)；(2)增加混频组合频率干扰和非线性；若希望接收机输出电平变化范围尽可能小，避免过强的信号使晶体管和终端器件过载，以致损坏，则

4、需要进行增益控制。62.对AGC电路的具体要求(1)增益控制范围大；如：电视AGC：20-60dB。(2)保持系统良好的信噪比特性；(3)控制灵敏度高；如：电视AGC：-3dB以内。(4)控制增益变化时，幅频、群时延特性不变,以减小信号真；(5)控制特性受温度影响小。7二、带有AGC电路的调幅接收机注意：1.延迟式(先中放，后高放)AGC;2.对于FM接收机：(1)鉴频前的限幅，要求中放增益高，以提供足够的驱动电压，故AGC一般只控制高放；(2)鉴频器的输出信号幅度仅与已调信号的频偏有关，而与输入信号幅度无关，故AGC电压一般取自中放的一部分信

5、号。8三、控制放大器增益的方法1．放大管电流控制法9反向AGC：增益G随Ic正比变化，即：Ic↓，G↓   :     Ic↑，G↑优点： Ic小，节省功率。缺点：信号过大时， Ic↓↓过快，放大器进入非线性区。正向AGC:增益G随Ic反比变化，即：Ic↑，G↓   :    Ic↓，G↑专用正向AGC管，曲线较陡，即Ic↑时G↓较快(控制灵敏度高)。10举例：图(a)为反向AGC控制，VAGC为负电压控制过程：输出↑→VAGC负向↑→ib(ic)↓→G↓图(b)为正向AGC控制，VAGC为正电压控制过程：输出↑→VAGC正向↑→ib(ic)↑

6、→G↓112．放大管集电极电压控制法 因为

7、Yfe

8、与Vce直接相关，故可通过VAGC改变Vce-

9、Yfe

10、来改变

11、Yfe

12、(Avo)。123．放大管负载控制法因为放大器的增益与负载直接相关，可通过VAGC控制负载变化来改变增益。134．差动电路增益控制法采用分流方式控制增益。145．双栅场MOS效应管增益控制15四、AGC电路举例1.广播接收机中的AGC电路162.AGC方式高线性调幅173.AGC方式高线性功放18§11-3自动频率控制（AFC）功能：使振荡器频率自动锁定到预定的频率上。一、AFC原理框图191.鉴频器(比较器)fo(V

13、CO输出)fs(标准频率)fo=fs：比较器无输出fo≠fs：有正比于fo-fs的输出,经LPF输出Vc去控制VCO，当

14、fo-fs

15、减少到△f时,自动微调过程停止,输出频率稳定在fs±△f2.LPF按系统要求，从鉴频器输出的误差信号中滤出控制信号Vc3.受控元件可变电抗元件。4.受控振荡器 VCO205.闭环系统满足负反馈鉴频特性与振荡器控制特性的斜率相反(负反馈)如图：振荡器控制特性曲线A:理想，无频差；B:实际，有固有频差△f；C:△fp捕捉带宽; D:△fH同步带宽(临界情况)。21二、AFC系统应用框图举例1.调幅接收机AFC系统22

16、2.彩电接收机AFC系统AFT：自动频率调谐器AutomaticFrequencyTuner233.AFC用于调频反馈解调24§11-4-1PLL基本