AFC电路的区别在于可以实现无误差的频率跟踪，即fv = fr 而其它频率控制系统总是会存在频率差。
Demo: the Phenomenon of PLL in the Fourth Experiment .
第二十三讲 反馈控制电路
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第8章 反馈控制电路
调制信号参数：直流分量V0 = V，交流分量：1Vp-p，1KHz 调频信号参数：中心频率fc = KHz，最大频偏△fm= KHz
AGC 检波器
ur
具有AGC电路的接收机组成框图
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第8章 反馈控制电路
8.2 自动频率控制电路
自动频率控制（AFC）电路由频率比较器、低通滤波器
和可控频率器件三部分组成，如图所示。
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第8章 反馈控制电路
调制信号正弦波波形(信元)
调频信号FM波形(三角波)
调频信号FM波形(方波) 锁相环中鉴相器“A”端波形 锁相环中“B”端波形（信宿）
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(失锁状态) (锁定状态) (失锁状态) (锁定状态)
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第8章 反馈控制电路
符合门鉴相器 新版第4.2.1
ue(t) 比较器
控制信号 uc(t) 发生器
可控 uo(t) 器件
反馈 网络
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第8章 反馈控制电路
8.1 自动增益控制电路
AGC的目的
当输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压恒 定或基本不变。
高频 放大器
混频器
中频 至解调器 放大器
直流 放大器
物理意义：环路闭合后的任何时刻， 瞬时频差 = 固有频差 – 控制频差
Δ =Δ0 –Δv
即：r –v = (r –0) –(v – 0)
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第8章 反馈控制电路
（1）瞬时频差Δ (Instantaneous Frequency Difference)
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第8章 反馈控制电路
各种反馈控制电路，由于它们均是利用误差产生控制 电压，去控制受控对象，当电路达到动态平衡以后，必然 存在一定的误 AFC：频率误差△f APC（PLL）: 相位误差△
结论： PLL也是一种实现频率跟踪的自动控制电路，它与
在 |△ |</2的范围内，经过低
通滤波器，取出的平均分量（即 解调输出）为
o(t)AM1 0cdt
AM[
2dt
0
dt
2
dt]2AM
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第8章 反馈控制电路
o(t)
2AM
相应的鉴相特性曲线如图所示，在|△ |</2范围内
为一条通过原点的直线，并向两侧周期性重复。
三角形鉴相特性
这种鉴相器是比较两个开关波形的相位差而获得所 需的鉴相电压，因而又将它称为符合门鉴相器。
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第8章 反馈控制电路
锁相环工作过程的定性分析
要严格求解锁相环路的各项性能指标，如锁定、跟踪、 捕获、失锁等往往是很困难的。
下面对锁相环的工作过程进行定性分析。
件组成。
鉴 相 器(PD): 产生误差电压 Ud(t) 环路滤波器(LF): 产生控制电压 Uc(t)
电压控制振荡器(VCO):输出瞬时频率v
r ur(t)
PD
参考信号
ud(t)
uc(t) LF
VCO 0
uo(t) v
输出信号
当v>r时， →Δ(t) → Ud(t) →Uc(t) → v ↓，
直到 → Δ(t) = Δ∞，
第8章 反馈控制电路
第讲高频反馈控制电路
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第8章 反馈控制电路
反馈控制电路的组成如图所示 由比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络四 部分组成一个负反馈闭合环路。
参考信号 ur(t)
反馈 信号 uf(t)
输入信号
误差信号
ui(t)
控制信号
输出信号
当f0 = fr（标称频率）时，鉴频器输出uc=0，压控振荡器振荡频率 不变；
当f0 fr 时，鉴频器就有误差电压ue输出，经过LP得到uc，uc控
制VCO的振荡频率，使VCO的频率f0发生变化。
变化的结果使频率误差 |f0 - fr| 减小到一定值Δf，自动控制过程 即停止，VCO即稳定于f0=frΔf 的频率上，环路进入锁定状态。
旧版第7.5.3 当两个输入信号均为大信号时，
u0'A2(k ct 2)k2(ct)
当△=0时，相乘后的波形
为上、下等宽的双向脉冲，且 频率加倍，因而相应的平均分 量为零u0=0。
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第8章 反馈控制电路
当△0，相乘后的波形为
上、下不等宽的双向脉冲，因而
锁相环也是以消除频率误差为目的的反馈控制电路， 但是它是利用相位误差去消除频率误差，因此当电路达到 平衡状态后，尽管存在剩余相位误差存在，但频率误差可 以降低到零，从而实现无频率误差的频率跟踪和相位跟 踪。
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第8章 反馈控制电路
锁相环是一个相位负反馈控制系统。它由三个基本部
表示VCO振荡角频率v偏离参考角频率r的数值。
（2）固有频差(Original Frequency Difference) 或 [初始频差] （Initial Frequency Difference）
锁定状态的Δf 称为稳态频率误差（剩余频率误差）。
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第8章 反馈控制电路
8.3 锁相环的基本原理
新版：第4.2节 AFC电路是以消除频率误差为目的的反馈控制电路，基 本思想是利用频率误差电压去消除频率误差，因此当电路 达到平衡状态后，必然会有剩余频率误差存在，即频率误 差不可能为零。这是AFC的固有缺点。
v = r ，环路锁定。
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第8章 反馈控制电路
举例说明 （以一阶锁相环为例）
未锁定
锁定
可见，环路锁定过程中 e(t) 是从 0～2π周期的变化， 若干周期后使e= e∞，则环路被锁定。
环路锁定的充分必要条件
(t)
e
e
0
i
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