高频电子电路课件.ppt

《高频电子电路课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、8.1概述为了提高通信和电子系统的性能指标，或者实现某些特定的要求，必须采用自动控制方式。由此，各种类型的反馈控制电路便应运而生了。反馈控制电路可分为三类继续自动增益控制(AutomaticGainControl，简称AGC)自动频率控制(AutomaticFrequencyControl，简称AFC)自动相位控制(AutomatiePhaseControl，简称APC)自动相位控制电路又称为锁相环路(PhaseLockedLoop，简称PLL)，是应用最广的一种反馈控制电路。返回8.2反馈控制电路的基本原理与分析方法在反馈控制电路里，比较器、控制信号发生器、可控器件、反馈

2、网络四部分构成了一个负反馈闭合环路。比较器控制信号发生器可控器件反馈网络参考信号xr(t)反馈信号xf(t)误差信号xe(t)控制信号xc(t)输出信号xy(t)输入信号xi(t)根据参考信号的不同情况，反馈控制电路的工作情况有两种。(1)参考信号xr(t)不变，恒定为xro(2)参考信号xr(t)变化返回7.2.2数学模型将反馈控制电路近似作为一个线性系统分析。由于直接采用时域分析法比较复杂，所以采用复频域分析法，根据反馈控制电路的组成方框图，可画出用拉氏变换表示的数学模型图中Xr(s)，Xe(s)，Xc(s)，Xi(s)，Xy(s)和Xf(s)分别是，xr(t)，xe(

3、t)，xc(t)，xi(t)，xy(t)和xf(t)的拉氏变换。比较器输出的误差信号xe(t)通常与xr(t)和xf(t)的差值成正比，设比例系数为kp，则有xe(t)=kp[xr(t)-xf(t)]比较器控制信号发生器可控器件反馈网络参考信号Xr(s)反馈信号Xf(s)误差信号Xe(s)控制信号Xc(s)输出信号Xy(s)输入信号Xi(s)kpH1(s)kcH2(s)写成拉氏变换式，有Xe(s)=kp[Xr(s)-Xf(s)]可控器件作为线性器件，有xy(t)=kcxc(t)kc是比例系数。写成拉氏变换式，有Xy(s)=kcXc(s)实际电路中一般都包括滤波器，其位置可归

4、纳在控制信号发生器或反馈网络中，所以将这两个环节看作线性网络。其传递函数分别为闭环传递函数误差传递函数比较器控制信号发生器可控器件反馈网络参考信号Xr(s)反馈信号Xf(s)误差信号Xe(s)控制信号Xc(s)输出信号Xy(s)输入信号Xi(s)kpH1(s)kcH2(s)8.3自动增益控制电路自动增益控制(AGC)电路是某些电子设备特别是接收设备的重要辅助电路之一，其主要作用是使设备的输出电平保持为一定的数值。因此也称自动电平控制(ALC)电路。8.3.1AGC电路的工作原理1.电路组成框图输入电压Ui比较器控制信号发生器可控增益放大器低通滤波参考电压Ur反馈电压Uf误差

5、电压ue控制电压uc输出电压Uykpk1Ag电平检测直流放大k2k3设输入信号振幅为Ui，输出信号振幅为Uy，可控增益放大器增益为Ag(uc)，是控制信号uc的函数，则有Uy=Ag(uc)Ui返回图8.30延迟AGC电路8.4自动频率控制(AFC)电路AFC电路也是一种反馈控制电路。它与AGC电路的区别在于控制对象不同，AGC电路的控制对象是信号的电平，而AFC电路的控制对象则是信号的频率。其主要作用是自动控制振荡器的振荡频率。8.4.1AFC电路的组成和基本特性1.AFC电路的组成(1)频率比较器频率比较器滤波器可控频率电路kpkcH(s)ωrωyωyueucUc(s)U

6、e(s)Ωr(s)Ωy(s)频率比较器的输出误差电压ue与这两个输入信号的频率差有关，而与这两个信号的幅度无关，ue为ue=kp(ωr-ωy)式中，kp在一定的频率范围内为常数，实际上就是鉴频跨导。常用的频率比较电路有两种形式：一是鉴频器，二是混频-鉴频器。返回⑵可控频率电路可控频率电路是在控制信号uc的作用下，用以改变输出信号频率的装置。显然，它是一个电压控制的振荡器，其典型特性如图8.33所示。一般这个特性也是非线性的，但在一定的范围内如CD段可近似表示为线性关系图8.33可控频率电路的控制特性8.3.2式中Ac为常数，实际是压控灵敏度。这一特性称之为控制特性。⑶滤波器

7、这里也是一个低通滤波器。根据频率比较器的原理，误差信号ue的大小与极性反映了（ωr-ωo）=Δω的大小与极性，而ue的的频率则反映了频率差Δω随时间变化的快慢。因此，滤波器的作用是限制反馈环路中流通的频率差的变化频率，只允许频率差较慢的变化信号通过实施反馈控制，而滤除频率差较快的变化信号使之不产生反馈控制作用。在图8.31中滤波器的传递函数为8.3.3当滤波器为单节RC积分电路时8.3.4当误差信号ue是慢变化的电压时，这个滤波器的传递函数可以认为是1。另外，频率比较器和可控频率电路都是惯性器件，即误差信号的输出相