自动增益控制(AGC).ppt

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1、12反馈控制电路12反馈控制电路12.1自动增益控制(AGC)12.2自动频率微调(AFC)12.3锁相环路的基本工作原理12.4锁相环路各部件及其数学模型12.5锁相环路的分析12.6集成锁相环12.7锁相环路的应用简介学习目的了解自动增益控制原理熟悉自动频率微调原理掌握锁相环路的数学模型了解锁相环路的分析了解锁相环路的某些应用12.1自动增益控制(AGC)电子设备往往需要各种类型的控制电路，来改善其性能指标。这些控制电路都是运用反馈的原理，因而可统称为反馈控制电路。控制电路自动频率微调电路自动增益控制电路锁相环路自动增益控制电路主要用于接收机中，以维持整机输出

2、恒定，几乎不随外来信号的强弱而变化。几十μV～几mV1V左右自动增益控制电路的作用是，当输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压几乎不变。图12.1.1具有AGC的超外差式接收机方框图几十μV～几mV1V左右当输入信号很弱时，接收机的增益大，控制电路不起作用。而当输入信号很强时，控制电路进行控制，使接收机的增益减小。图12.1.2简单的AGC特性曲线图12.1.3延迟式AGC原理电路在二极管上加有一负电压（由负电源分压获得），称为延迟电压。图12.1.4延迟式AGC特性曲线图12.1.5延迟放大式AGC电路方框图12.2自动频率微调(AFC)振荡器的频率经常由于

3、各种因素的影响而发生变化，偏离了预期的数值。这种不稳定对无线电设备的工作显然是不利的。用自动频率微调可以使自激振荡器频率自动锁定到近似等于预期的标准频率上。图12.2.1自动频率微调的原理方框图鉴频器即有误差电压输出，通过低通滤波器，只允许直流电压输出，用来控制本振（压控振荡器），使f０改变，直到fi'－fi减小至等于剩余频差为止。图12.2.2调频通信机的AFC系统方框图示例图12.2.3鉴频特性曲线图12.2.4压控振荡器的调制特性曲线图12.2.5用图解法确定AFC的动态平衡点图12.2.6捕捉带Δfp的确定12.3锁相环路的基本工作原理图12.3.1锁相环

4、路的基本方框图锁相环路重要概念：当两个振荡信号频率相等时，则它们之间的相位差保持不变；反之，若两个振荡信号的相位差是个恒定值，则它们的频率必然相等。锁相环路与自动频率微调工作过程的比较12.4锁相环路各部件及其数学模型12.4.1鉴相器12.4.2低通滤波器12.4.3压控振荡器(VCO)12.4.4锁相环路的数学模型12.4锁相环路各部件及其数学模型图12.4.1基本锁相环路方框图锁相环路（Phaselockedloop缩写PLL）是一种相位自动控制电路，其作用是实现环路输出信号与输入信号之间无误差的频率跟踪，仅存在某一固定的相位差。鉴相器是锁相环路中的关键部

5、件。它的形式很多，但在频率合成器中所采用的鉴相器主要有正弦波相位检波器与脉冲取样保持相位比较器两种。分别讨论如下：１）正弦波相位检波器O(引用10.8节相位鉴相器的结论)图12.4.2正弦波相位检波器图12.4.3正弦鉴相特性２）脉冲抽样保持相位比较器图12.4.4脉冲抽样保持相位比较器的基本方框图图12.4.5脉冲抽样保持相位比较器的波形图图12.4.6脉冲抽样保持相位比较器方框图图12.4.7脉冲抽样保持相位比较器电路举例３）鉴相器的数学模型图12.4.8鉴相器的线性化数学模型（时域）图12.4.9鉴相器的线性化数学模型（频域）12.4.2低通滤波器１）R

6、C滤波器图12.4.10一阶RC低通滤波器取τ=RC为时间常数２）无源比例积分滤波器图12.4.11超前滞后网络图12.4.12有源比例积分滤波器3）有源比例积分滤波器第一项是具有直流放大的比例系数，第二项是积分功能。12.4.3压控振荡器(VCO)图12.4.13压控振荡器特性曲线ＫＶ是特性曲线的斜率，称为ＶCO的增益或灵敏度，量纲为rad/(s·V)，它表示单位控制电压引起的振荡角频率变化的大小。图12.4.14压控振荡器的数学模型VCO的传输函数为12.4.4锁相环路的数学模型图12.4.15锁相环路的数学模型（时域）图12.4.15锁相环路的数学模型（时

7、域）锁相环路的基本方程式的频域形式误差传输函数开环传递函数12.5锁相环路的分析12.5.1一阶锁相环路12.5.2二阶锁相环路12.5锁相环路的分析传递函数的阶数取决于滤波器的传输函数F(ｓ)的形式，亦即取决于环路滤波器的形式。根据F(ｓ)的不同，可将锁相环路分为一阶、二阶以至更高阶的形式。12.5.1一阶锁相环路图12.5.1一阶锁相环路频率特性1)频率特性(1)环路传输函数Ｈ(jω)具有低通特性，其物理意义是：输入信号θ1(t)中的各种频率分量，经过环路传输后，只有低频成分出现在输出信号θV(t)中。(2)误差传输函数１－Ｈ(jω)具有高通特性，其物理意义是

8、：误差信号