第10章 反馈控制电路
第10章 反馈控制电路
第10章反馈控制电路>反馈控制是现实物理过程中的一个基本现象。反馈控制方法的采用是为了准确地调整某一个系统或单元的某些状态参数。如采用反馈控制方法稳定放大器增益是反馈控制在电子线路领域最典型的应用之一。>为稳定系统状态而采用的反馈控制系统是一个负反馈系统。它由下图所示的三部分组成输入信号误差信号控制信号输出信号比较器处理机构执行机构X +XXX图10-1反馈控制系统的组成
第10章 反馈控制电路 ➢ 反馈控制是现实物理过程中的一个基本现象。反馈 控制方法的采用是为了准确地调整某一个系统或单 元的某些状态参数。 如采用反馈控制方法稳定放大器增益是反馈控制在 电子线路领域最典型的应用之一。 ➢ 为稳定系统状态而采用的反馈控制系统是一个负反 馈系统。它由下图所示的三部分组成。 比较器 处理机构 执行机构 输入信号 误差信号 控制信号 输出信号 Xi Xo Xo Xe Xc 图10-1 反馈控制系统的组成
整个系统的功能就是使输出状态跟踪输入信号（基准）或它的平均值的变化。控制过程总是使调整后的误差以与起始误差相反的方向变化，结果逐渐减小绝对误差，最终趋向于一个极限值。>根据控制状态参数的不同，在高频电路中，反馈控制电路可分为四类V自动增益控制（AGC）：调整输出电压振幅√自动功率控制（APC）：调整功率放大器输出功率√自动频率控制（AFC）：调整振荡信号的频率√自动相位控制「（PLL）：调整振荡信号的相位
整个系统的功能就是使输出状态跟踪输入信号（基 准）或它的平均值的变化。控制过程总是使调整后的误 差以与起始误差相反的方向变化，结果逐渐减小绝对误 差，最终趋向于一个极限值。 ➢根据控制状态参数的不同，在高频电路中，反馈控制 电路可分为四类： ✓自动增益控制（AGC）：调整输出电压振幅 ✓自动功率控制（APC）：调整功率放大器输出功率 ✓自动频率控制（AFC）：调整振荡信号的频率 ✓自动相位控制（PLL）：调整振荡信号的相位
主要内容自动增益控制电路>10.1>10.2自动频率控制电路>10.3锁相环路>10.4频率合成器
➢10.1 自动增益控制电路 ➢10.2 自动频率控制电路 ➢10.3 锁相环路 ➢10.4 频率合成器 主要内容
10.1自动增益控制电路>具有AGC电路的接收机组成框图如下图所示至解调器高频中频混频器放大器放大器直流AGC放大器检波器u图10一2具有AGC电路的接收机组成框图
图10―2 具有AGC电路的接收机组成框图 高 频 放大器 至解调器 混频器 中 频 放大器 直 流 放大器 AGC 检波器 ur ➢具有AGC电路的接收机组成框图如下图所示。 10.1 自动增益控制电路
10.1.1工作原理>自动增益控制是用负反馈控制的方法动态地调整放大器的增益，使得输入电压幅度在相当大的范围内变化时，放大器输出电压振幅的平均值能基本保持恒定。设输入信号振幅为U,输出信号振幅为U,可控增益放大器增益为K,(u),它是控制电压u.的函数,则有U, =K,(u.)U(10—1)>自动增益控制电路框图如图10-3所示
10.1.1 工作原理 ➢ 自动增益控制是用负反馈控制的方法动态地调整放 大器的增益，使得输入电压幅度在相当大的范围内 变化时，放大器输出电压振幅的平均值能基本保持 恒定。 ➢ 设输入信号振幅为Ui ,输出信号振幅为Uo ,可控增益放 大器增益为Kv (uc ),它是控制电压uc的函数,则有 ➢ 自动增益控制电路框图如图10-3所示。 ( ) U K u U o v c i = (10―1)
u.u电压比较器控制信号可控增益Kv发生器K放大器4k直流放大器低通电平检测器KzK2滤波器图10一3自动增益控制电路框图
图10―3 自动增益控制电路框图
10.1.2自动增益控制电路根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求AGC电路主要有以下几种类型。1简单AGC电路>在简单AGC电路里,参考电平U.=0。这样,只要输入信号振幅U.增加,AGC的作用就会使增益K减小，从而使输出信号振幅U.减小。图7一4为简单AGC的特性曲线。>简单AGC电路的优点是线路简单，在实用电路中不需要电压比较器：主要缺点是，一有外来信号AGC立即起作用，接收机的增益就受控制而减小这对提高接收机的灵敏度是不利的，尤其在外来信号很弱时。故简单AGC电路适用于输入信号振幅较大的场合
根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求， AGC电路主要有以下几种类型。 1．简单AGC ➢ 在简单AGC电路里,参考电平Ur ＝0。这样,只要输 入信号振幅Ui增加,AGC的作用就会使增益Kv减小,从 而使输出信号振幅Uo减小。图7―4为简单AGC的特 性曲线。 ➢简单AGC电路的优点是线路简单，在实用电路中不 需要电压比较器；主要缺点是，一有外来信号， AGC立即起作用，接收机的增益就受控制而减小， 这对提高接收机的灵敏度是不利的，尤其在外来信号 很弱时。故简单AGC电路适用于输入信号振幅较大 的场合。 10.1.2 自动增益控制电路
U图10一4简单AGC特性曲线
图10―4 简单AGC特性曲线 Uo 0 Ui
OUomaxUomin0U.UUiminimax图10一5延迟AGC特性曲线
图10―5 延迟AGC特性曲线 Uo 0 Ui Uomin Uomax Uimin Uimax