高频电子技术 教学课件 作者 刘骋 第6章 反馈控制电路.ppt

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1、第6章反馈控制电路概述6.1自动增益控制电路6.2自动频率控制6.3集成锁相环简介6.6锁相环路的应用6.5锁相环路的工作原理及性能分析6.4在现代通信系统和电子设备中,为了提高技术性能指标,或者实现某些特定的要求,广泛地采用了各种反馈控制电路。6.1概述众所周知，负反馈放大器就是反馈控制电路的典型实例。由图6.1所示负反馈放大器的方框图可以看出，放大器的输出信号通过反馈网络反馈到其输入端，若与输入信号相减，称为负反馈，这时，放大器的净输入信号为原输入信号与反馈信号之差。显然，当输出电压增大时，则反馈电压也增大，反馈信号与输入信号相减后，使实际输入信号减小，从而减小了

2、放大器的输出电压，使输出电压幅度保持不变，进而提高了电路的稳定性。图6.1负反馈放大器方框图可见，反馈控制电路的作用是利用反馈信号与原输入信号进行比较，进而输出一个比较信号对系统的某些参数进行修正，从而提高系统的性能。利用负反馈改善放大器的性能，带来的好处是众所周知的。例如，一个串联电压负反馈放大器可以使放大器电压增益稳定，通频带展宽，非线性失真减小等。一般来说，反馈控制系统通常由4部分组成，即比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络。其组成框图如图6.2所示。图6.2反馈控制系统的组成框图比较器的作用是将输入信号ui（t）与反馈信号uf（t）进行比较，输出一个误

3、差信号uD（t），然后送入控制信号发生器产生一个控制信号uc（t），由控制信号对受控件的某一特性进行控制。反馈网络的作用是从受控信号中提取进行比较的分量并送比较器。整个反馈控制系统是一个闭环系统，通过不断地反馈、比较,输出控制信号，从而对受控器件的特性进行修正，使系统性能优良并达到稳定状态。如果系统中需要比较的参量是电压或电流，则称之为自动增益控制电路；如果比较的参量为频率，则称之为自动频率控制电路；如果比较的参量是相位，则称之为自动相位控制电路，又称为锁相环路，它是应用最广泛的一种反馈控制电路。以下各节将分别介绍上述3种反馈控制电路。自动增益控制电路（AGC电路）

4、是接收机的重要辅助电路之一。其主要功能是根据输入信号电平的大小，调整接收机的增益，从而使输出信号电平保持稳定。6.2自动增益控制电路自动增益控制电路的使用具有重要的实际意义。因为在各种通信系统中，由于受发射机功率、收发距离远近、电波传播衰落等各种因素的影响，接收机所接收的信号强弱变化范围很大，信号最强时与最弱时可相差几十分贝。如果接收机增益不变，则信号太强时会造成饱和和阻塞，而信号太弱时又可能丢失。我们希望接收机的增益能随输入信号的强弱而变化，信号强时，则增益低；信号弱时，则增益高。因此，对于强弱经常变化的信号采用自动增益控制，不失为一种很好的选择。AGC电路可以分为

5、简单AGC电路和延迟AGC电路两种。6.2.1自动增益控制电路的工作原理图6.3带AGC电路的调幅收音机的方框图控制放大器增益的方法主要有两种，一种是通过改变放大器的某个参数来控制放大器的增益，另一种是插入可控衰减器来改变放大器的增益。下面主要介绍改变晶体管的发射极电流实现对放大器增益的控制。6.2.2放大器的增益控制自动频率控制电路被广泛地用于各种接收机和发射机。其主要功能是自动调节振荡器的频率，以达到减少频率变化，提高频率稳定度的作用。6.3自动频率控制6.4.1锁相环路的基本组成下面具体介绍组成锁相环路的各个部件。1.鉴相器2.环路滤波器3.压控振荡器（VC

6、O）6.4锁相环路的工作原理及性能分析6.4.2锁相环路的相位模型6.4.3锁相环路的捕捉与锁定6.4.4锁相环路的跟踪6.4.5锁相环路的窄带特性6.5.1锁相环FM（PM）调制器6.5.2锁相环鉴频（鉴相）器6.5.3锁相环同步检波器6.5.4锁相环频率合成器6.5.5锁相接收机6.5锁相环路的应用集成锁相环按其内部电路的形式，可分为模拟锁相环和数字锁相环两类，前者的内部电路主要由模拟电路组成；后者的内部电路主要由数字电路组成。每一类又可分为通用型和专用型，目前已生产出数百种型号的集成锁相环路。6.6集成锁相环简介