第8章_反馈控制技术AGC与AFC电路原理ppt课件.ppt

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1、第八章无线电技术中的反馈控制电路(2)AGC和AFC电路原理8.2自动增益控制(AGC)电路8.2.1电路的组成、工作原理和性能分析8.2.2放大器的增益控制——可控增益电路8.2.3AGC控制电压的产生——电平检测电路8.2.4AGC电路举例8.3自动频率控制(AFC)电路8.3.1AFC电路的组成和基本特性8.3.2AFC电路的应用举例作业：8.78.88.1反馈控制系统的概念8.1.2反馈控制系统的组成、工作过程和特点自动增益控制(AGC)电路、自动频率控制(AFC)电路及自动相位控制(APC)电路。1.反馈控制系统的工作过程①参考信号r0保持不变，输出

2、信号y发生了变化②参考信号r0发生了变化总之，由于反馈控制作用，较大的参考信号变化和输出信号变化，只引起小的误差信号变化。两个条件:是要反馈信号变化的方向与参考信号变化的方向一致是从误差信号到反馈信号的整个通路（含可控特性设备、反馈环节和比较器）的增益要高。2.反馈控制系统的特点（1）误差检测可以远远小于参考信号与反馈信号间的起始偏差。利用这个特性，达到两个目的-----保持输出基本不变或输出跟随参考的变化。反映速度快，精度高。（2）系统是根据误差信号的变化而进行调整，不论其变化的原因。（3）只要合理设计，就能够减小误差信号的变化，但不可能完全消除误差的存在。正

3、向传递函数是指输出信号Y(s)与误差信号E(s)之比。8.1.98.1.10误差传递函数是指误差信号E(s)与参考信号R(s)之比。8.1.8开环传递函数是指反馈信号F(s)与误差信号E(s)之比闭环传递函数是指输出信号Y(s)与参考信号R(s)之比8.1.78.1.2反馈控制系统的基本分析1.系统的传递函数及数学模型自动增益控制电路是某些电子设备，特别是接收设备的重要的辅助电路之一，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。接收机的输出电平取决于输入信号电平和接收机的增益。由于种种原因，接收机的输入信号变化范围往往很大，

4、微弱时可以是一微伏或几十微伏，信号强时可达几百毫伏。也就是说最强信号和最弱信号相差可达几十分贝。这种变化范围叫做接收机的动态范围。8.2自动增益控制(AGC)电路自动增益控制电路是输入信号电平变化时，用改变增益的方法维持输出信号电平基本不变的一种反馈控制系统。对自动增益控制电路的主要要求:控制范围要宽，信号失真要小，要有适当的响应时间，同时，不影响接收机的噪声性能。若用代表AGC电路输入信号电平的变化范围，则用代表AGC电路输出信号电平允许变化范围。取ng=mi/mo8.2.1称ng为增益控制倍数，显然ng愈大控制范围愈宽。8.2.2式中，Amax=Uomin/

5、Uimin表示AGC电路的最大增益（对应低电平时）Amin=Uomax/Uimax表示AGC电路的最小增益（对应高电平时）可见，要想扩大AGC电路的控制范围，就要增大AGC电路的增益控制倍数，也就是要求AGC电路有较大的增益变化范围。同时要根据信号的性质和需要，设计适当的响应时间。8.2.1AGC电路的组成、工作原理及性能分析AGC电路的组成如图8.11所示。它包含有可控增益电路、电平检测电路、滤波器、比较器和控制信号产生器。图8.11AGC电路组成1.电平检测电路电平检测电路的功能就是检测出输出信号的电平值。它的输入信号就是AGC电路的输出信号，可能是调幅波或

6、调频波，也可能是声音信号或图象信号。这些信号的幅度也是随时间变化的，但变化频率较高，至少在几十赫兹以上。而其输出则是一个仅仅反映其输入信号电平的信号，如果其输入信号的电平不变，那么电平检测电路的输出信号就是一个脉动电流。一般情况下，电平信号的变化频率较低，如几赫兹左右。通常电平检测电路是由检测器担任，其输出与输入信号电平成线性关系，即u1=Kduy8.2.3其复频域表示式为U1(s)=KdUy(s)8.2.4电平检测电路根据控制电压产生方法的不同，有平均值型、峰值型和选通型。2.滤波器对于以不同频率变化的电平信号，滤波器将有不同的传输特性。用此可以控制AGC电路

7、的响应时间。也就是决定当输入电平以不同的频率变化时输出电平将怎样变化。常用的是单节RC积分电路。如图8.12所示。它的传输特性为图8.12RC积分电路8.2.53.比较器将给定的基准电平Ur与滤波器输出的uf进行比较，输出误差信号为ue。通常ue与(ur-uf)成正比，所以，比较器特性的复频域表示式为Ue(s)=Acp[Ur(s)-uf(s)]8.2.6其中，Acp为一比例常数。4.控制信号产生器控制信号产生器的功能是将误差信号变换为适于可变增益电路需要的控制信号。这种变换通常是幅度的放大或极性的变换。有的还设置一个初始值，以保证输入信号小于某一Up(s)=Ap

8、Ue(s)8.2.7其中