第八章-反饋控制電路

第八章_反饋控制電路1第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四當(dāng)輸入信號電壓變化很大時，保持接收機輸出電壓恒定或基本不變。低通濾波器第一節(jié)自動增益控制電路電壓比較器可控增益放大器控制信號發(fā)生器電平檢測器直流放大器自動增益控制電路的作用：自動增益控制電路類型：簡單AGC電路

延遲AGC電路（有一個起控門限）延遲AGC特性曲線簡單AGC特性曲線

第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四AGC的性能指標：第一節(jié)自動增益控制電路前置AGC、后置AGC與基帶AGC

動態(tài)范圍

響應(yīng)時間

前置AGC是指AGC處于解調(diào)以前，由高頻（或中頻）信號中提取檢測信號，通過檢波和直流放大，控制高頻（或中頻）放大器的增益。前置AGC的動態(tài)范圍與可變增益單元的級數(shù)、每級的增益和控制信號電平有關(guān)，通?？梢宰龅暮艽?。后置AGC是從解調(diào)后提取檢測信號來控制高頻（或中頻）放大器的增益。由于信號解調(diào)后信噪比較高，AGC就可以對信號電平進行有效的控制。基帶AGC是整個AGC電路均在解調(diào)后的基帶進行處理。基帶AGC可以用數(shù)字處理的方法完成，這將成為AGC電路的一種發(fā)展方向。響應(yīng)時間的長短的調(diào)節(jié)由環(huán)路帶寬決定，主要是低通濾波器的帶寬。低通濾波器帶寬越寬，則響應(yīng)時間越短，但容易出現(xiàn)反調(diào)制現(xiàn)象。所謂的反調(diào)制是指當(dāng)輸入調(diào)幅信號時，調(diào)幅波的有用幅值變化被AGC電路的控制作用所抵消。第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)自動頻率控制電路頻率比較器低通濾波器壓控振蕩器

自動頻率控制是利用誤差信號的反饋作用來控制被穩(wěn)定的振蕩器頻率，使之穩(wěn)定。工作原理：

穩(wěn)定頻率的另一種方法——自動頻率控制

第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)自動頻率控制電路主要性能指標：

暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性

跟蹤特性

應(yīng)用：自動頻率微調(diào)電路（簡稱AFC電路）

電視機中的自動微調(diào)（AFT）電路

調(diào)頻通信機的AFC系統(tǒng)方框圖AFT電路完成將輸入信號偏離標準中頻（38MHz）的頻偏大小鑒別出來，并線性地轉(zhuǎn)化成慢變化的直流誤差電壓，反送至調(diào)諧器本振回路的AFT變?nèi)荻O管兩端，以微調(diào)本振頻率，從而保證中頻準確、穩(wěn)定。AFT原理方框圖第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理

AFC電路是以消除頻率誤差為目的反饋控制電路。由于它的基本原理是利用頻率誤差電壓去消除頻率誤差，所以當(dāng)電路達到平衡狀態(tài)之后，必然會有剩余頻率誤差存在，即頻率誤差不可能為零。這是它固有的缺點。

鎖相環(huán)也是一種以消除頻率誤差為目的的反饋控制電路。但它的基本原理是利用相位誤差去消除頻率誤差，所以當(dāng)電路達到平衡狀態(tài)時，雖然有剩余相位誤差存在，但頻率誤差可以降低到零，從而實現(xiàn)無頻率誤差的頻率跟蹤和相位跟蹤。

第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理工作原理：設(shè)參考信號為輸出信號為兩信號之間的瞬時相差為：瞬時頻差為：得到輸出信號的頻率偏移量：輸出信號的工作頻率為：第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四位差。第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理基本環(huán)路方程

1.鑒相器鑒相器（PD）又稱為相位比較器，它是用來比較兩個輸入信號之間的相第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理2.環(huán)路濾波器環(huán)路濾波器的模型(a)時域模型；(b)頻域模型(1)RC積分濾波器(2)無源比例積分濾波器(3)有源比例積分濾波器第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四故VCO在復(fù)頻域的表示式為：第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理3.壓控振蕩器壓控振蕩器(VCO)是一個電壓-頻率變換器，它的振蕩頻率應(yīng)隨輸入控制電壓線性地變化。VCO的輸出對鑒相器起作用的不是瞬時角頻率而是它的瞬時相位：VCO的傳遞函數(shù)為：第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理4.環(huán)路相位模型和基本方程瞬時頻差=固有頻差-控制頻差第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理幾個術(shù)語

當(dāng)在環(huán)路的作用下，調(diào)整控制頻差等于固有頻差時，瞬時相差趨向于一個固定值，并一直保持下去，此時我們認為鎖相環(huán)路進入鎖定狀態(tài)。

鎖定狀態(tài)

跟蹤過程跟蹤是在鎖定的前提下，輸入?yún)⒖碱l率和相位在一定的范圍內(nèi)，以一定的速率發(fā)生變化時，輸出信號的頻率和相位以同樣的規(guī)律跟隨變化，這一過程稱為環(huán)路的跟蹤過程。

第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理失鎖狀態(tài)

失鎖狀態(tài)就是瞬時頻差(ωr-ωv)總不為零的狀態(tài)。

捕獲過程

開機、換頻或由開環(huán)到閉環(huán)，一開始環(huán)路總是失鎖的。因此，環(huán)路需要經(jīng)歷一個由失鎖進入鎖定的過程，這一過程稱為捕獲過程。環(huán)路能否發(fā)生捕獲是與固有頻差的大小有關(guān)。

只有當(dāng)小到某一頻率范圍時，環(huán)路才能捕獲入鎖，這一范圍稱為環(huán)路的捕獲帶。。

第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)鎖相環(huán)的基本原理鎖相環(huán)應(yīng)用AM信號同步檢波器第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)頻率合成器1．直接式頻率合成器（DS-DirectSynthesizer

）2．間接式頻率合成器（IS-IndirectSynthesi