山东大学：《高频电子线路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 反馈控制电路（6.1）反馈控制电路与频率合成技术

第六章反馈控制电路 与频率合成技术 本章重点: 相位反馈控制电路(锁相环)的电路组成,基本工 作原理,基本环路方程,集成锁相环的应用 学习工学 本章难点: 锁相环路的相位反馈控制过程,捕捉过程的定性讨 论

第六章 反馈控制电路 与频率合成技术 本章重点： 相位反馈控制电路（锁相环）的电路组成，基本工 作原理，基本环路方程，集成锁相环的应用。 本章难点： 锁相环路的相位反馈控制过程，捕捉过程的定性讨 论

61反馈控制电路概述 各种通信和电子系统中,为了提高其性能指标, 或实现某些特殊的指标要求,广泛采用各类反馈控 制电路。 男 自动振幅(增益)控制电路ALC 学习工学 分类(AGc 自动频率控制电路AFC 自控相位控制电路APC 6.1

6.1 反馈控制电路概述 各种通信和电子系统中，为了提高其性能指标， 或实现某些特殊的指标要求，广泛采用各类反馈控 制电路。 分类 自动振幅（增益）控制电路ALC (AGC) 自动频率控制电路AFC 自控相位控制电路APC 6.1

各种反馈控制电路,就其作用原理而言,都可看 作自动调节系统,它由反馈控制电路和受控对象两部 分组成,如图611所示 xe 反馈控制器 控制对象 男 图6.1.1反馈控制电路的組成方框图 学习工学 图中x和x分别为反馈控制电硌的输入量和输出 量,它们之间的关系是根据使用要求予以设定的,设 为x=g(x)

作自动调节系统，它由反馈控制电路和受控对象两部 图中， i x 和 o x 分别为反馈控制电路的输入量和输出 量，它们之间的关系是根据使用要求予以设定的，设 为 x g x o i = ( ) 各种反馈控制电路，就其作用原理而言，都可看 分组成，如图6.1.1所示

控制过程:着x=g(x)受某种因素的影响而遭到 破坏,则反馈控制器就对x和x进行比较,检测出它们 与预定关系之间的偏离程度,并产生相应的误差量x x加到被控制对象上对x进行调节,使x和x之间接 近到预定的状态(关系),而进入稳定状态。 反馈控制电路的类型不同,需要比较和调节的参量 犬就不同 6.1

控制过程：若 x g x o i = ( ) 受某种因素的影响而遭到 破坏，则反馈控制器就对 i xo 和 x 进行比较，检测出它们 与预定关系之间的偏离程度，并产生相应的误差量 e x ， xe 加到被控制对象上对 o x 进行调节，使 i xo 和 x 之间接 近到预定的状态（关系），而进入稳定状态。 6.1 反馈控制电路的类型不同，需要比较和调节的参量 就不同

自动电平控制电路需要比较和调节的参量为电压 (电流),相应的x和x为电压(电流)。 自动频率控制电路,需要比较和调节的参量为频 率,则相应的x和x为频率。 男 自动相位控制电路需要比较和调节的参量为相位 学习工学 则相应的x和x为相位。 6.1

自动频率控制电路，需要比较和调节的参量为频 自动相位控制电路需要比较和调节的参量为相位， 6.1 自动电平控制电路需要比较和调节的参量为电压 i x 和 o （电流），相应的 x 为电压（电流）。 i x 和 o 率，则相应的 x 为频率。 则相应的 和 为相位。 i x o x

6.1.1自动电平控制电路(ALc) 自动电平控制电路的基本作用是减小因各种因素引起 系统输出信号电平的变化。例如,减小接收机因电磁 波传播衰落等引起输岀信号强度的变化,稳定发射机 输出电平,并便于在一定范围内进行调整,可作为信 男 号发生器的稳幅机构或输出信号电平的调节机构等 学习工学 常见的自动电平控制电路用于调幅接收机时,称 为自动增益控制( Automatic Gain Control)电 路,简称为AGC电路。 6.11

6.1.1 自动电平控制电路（ALC） 自动电平控制电路的基本作用是减小因各种因素引起 系统输出信号电平的变化。例如，减小接收机因电磁 波传播衰落等引起输出信号强度的变化，稳定发射机 输出电平，并便于在一定范围内进行调整，可作为信 号发生器的稳幅机构或输出信号电平的调节机构等。 6.1.1 常见的自动电平控制电路用于调幅接收机时，称 为自动增益控制（Automatic Gain Control）电 路，简称为AGC电路

自动增益控制电路的作用是,当输入信号电压在很 大范围变化时,保持接收机输出电压几乎不变。 具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图如 图61.2所示。 男 高频 电路 放大器 混频器 低放和 放大器 检波器 低功放 学习工学 直流 放大 图61.2具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图 6.11

自动增益控制电路的作用是，当输入信号电压在很 大范围变化时，保持接收机输出电压几乎不变。 具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图如 图6.1.2所示。 6.1.1 图6.1.2 具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图

由检浪器输出的低频电压,经低放和低功放到 扬声器,另一路经RC低通滤波器后,获得直流电流 (或电压)分量,以控制高放、变频和中放级增益。 由于控制晶体管放大器的增益,一般是需要功率的, 如果检波器输出功率不够,还可以在低通滤波器后 男 加一直流放大器。 学习工学 AGc电路具有的特性是:在没有控制电路时,接收 机的输出电压υ随输入电压U的增大而增大(不考虑 来信号过强时超出晶体管的线性工作范围) 6.11

由检波器输出的低频电压，经低放和低功放到 扬声器，另一路经RC低通滤波器后，获得直流电流 （或电压）分量，以控制高放、变频和中放级增益。 由于控制晶体管放大器的增益，一般是需要功率的， 如果检波器输出功率不够，还可以在低通滤波器后 加一直流放大器。 6.1.1 AGC电路具有的特性是：在没有控制电路时，接收 机的输出电压 o 随输入电压 i 的增大而增大（不考虑 来信号过强时超出晶体管的线性工作范围）

如图61.3中曲线①所示。具有AGC电路的接收机, 输出电压振幅U随输入电压U的增大而减小,如图613 曲线②所示。与U的这种关系曲线,称为简 单AGC特曲 线 男 无AGC 简单AGC 学习工学 图61.3简单的AGC特性 6.11

如图6.1.3中曲线①所示。具有AGC电路的接收机， 6.1.1 曲线②所示。与 i 的这种关系曲线，称为简单AGC特曲 线。 输出电压振幅 o 随输入电压 i 的增大而减小，如图6.1.3 图6.1.3 简单的AGC特性

图44.10是晶体管收音机中的简单AGc电路。调节可 变电阻R,可以使低通滤波器的截止频率低于解调后 音频信号的最低频率,避免出现反调制。 中放末线回路2APD R 男 82k 5100Pa1 中放管 680 5100P R 士 Cc30μF C 10k 低放 30认F 4.7k 图44.10收音机中的实际二极管检波电路 6.11

图4.4.10是晶体管收音机中的简单AGC电路。调节可 音频信号的最低频率，避免出现反调制。 6.1.1 变电阻 R2 ，可以使低通滤波器的截止频率低于解调后 图4.4.10 收音机中的实际二极管检波电路