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8 自动控制电路解读


第 8章 反馈控制电路
反馈控制电路分类 : 自动增益控制 (Automatic Gain Control,简称AGC)电路
合 自动频率控制 (Automatic Frequency Control,简称AFC)电路 肥 工 自动相位控制 (Automatie Phase Control,简称APC)电路 业 自动相位控制电路又称为锁相环路(Phase Locked 大 学 Loop,简称PLL),是应用最广的一种反馈控制电路。
延迟式AGC
O
Uimmin
Uim
EXIT
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8.1 自动增益控制电路
四、增益控制电路 1. 控制晶体管发射极电流实现增益控制
Au gm
gm = IE / 26
+VCC
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V
当信号电压↑
u0
IE u0
– UC
UC
Ube
Au
gm
通常将控制电压加至 基极或发射极。 EXIT
一有输入信号,AGC就起控制作用,对接收弱信号不利
EXIT
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8.1 自动增益控制电路
三、AGC的应用 2. 具有延迟式AGC的调幅接收机 高频 放大器 混频器 中频 放大器 中频 放大器 低频 信号
检波器 UR
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控 制 特 性
Uom
无AGC
AGC AGC 检波器 电压
EXIT
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第 8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
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自动频率控制电路
自动相位控制电路(锁相环)
锁相环的应用
EXIT
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8.1 自动增益控制电路
8.1 自动增益控制电路
一、自动增益控制电路(AGC)的作用 自动增益控制电路(AGC)又称自动电平(振幅)控制电路, 它能根据输入信号电平的大小调整系统的增益,维持整机 输出电平的恒定。
EXIT
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8.3 锁相环路
8.3.1
ui(t)
锁相环的基本组成
uc(t)
鉴相器 ud(t) 环路 滤波器 PD LF
uo(t)
压控 振荡器 VCO
uo(t)
合 鉴相器(相位比较器PD ):将输入参考信号的相位和压控 肥 振荡器(VCO)的输出信号的相位比较,输出反映ui、 uo相 工 位误差的电压 ud(t)。 业 大 环路滤波器(低通滤波器LF ):滤去误差信号中的高频分量 学 和噪声,得到一控制电压u (t)
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8.2 自动频率控制电路
8.2 自动频率控制电路
一、自动频率控制电路(AFC)的作用 自动频率控制电路用于维持工作频率的稳定。 二、自动频率控制电路(AFC)的组成和工作原理
反馈控制器 控制对象
合 UC 压控振荡器 肥 标准频率 频率 uD(t) LPF 工 VCO 比较器 fr 业 大 fo 学 当 fr = fo时, uD(t) = 0 ,fo不变
混频器
fr
晶体 振荡器
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鉴频器的中心频率调整在( fr - fc )上。当调频 振荡器的中心频率发生漂移时,混频器输出的频差也 跟随变化,使鉴频器输出电压发生变化。经窄带LPF 滤除调整频率分量后,将反映调频波中心频率漂移的 缓变电压,加至调频振荡器上,使其中心频率漂移减 小。由于fr 稳定度很高,因此可提高中心频率稳定度。 EXIT
合 二、自动增益控制电路(AGC)的组成和工作原理 肥 控制对象 工 业 大 学 (参考电平)
反馈控制器
EXIT
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8.1 自动增益控制电路
自动振幅控制电路的被控量是电压振幅,被控制对象是可控增益放 大器。在反馈控制器中必须进行振幅比较,利用误差量去对输出振 幅进行调整。 放大器的输入量 u (不是控制环路的输入量)与输出量 uo 的关系是: i
输出
fo
当 fr ≠ fo时,uD(t) ( fo – fr )→Uc→ fo 或
经若干调节周期,环路最后锁定在 ( f r f ) 上, 这个 f 称为剩余频率误差,简称剩余频差。 EXIT
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8.2 自动频率控制电路
AFC的缺点: 有剩余频差 f 。 三、自动频率控制电路(AFC)的应用举例
u0 A2 (ue )ui
A2 (ue ) 是可控增益放大器在误差电压 ue 控制下的放大倍数。
工作原理:放大器输出的交流信号经振幅检波器变换成直流信号, 通过直流放大器的放大,在比较器中与参考电平UR相比较而产生 一个直流误差控制电压Ue。当输入电压ui的幅度增大而使输出电压 uo幅度增加时,通过反馈控制器产生一控制电压Ue使Av减小,迫 使Uo幅度的增大受到限制,同理,当ui幅度减小时,将会使Av增 大,迫使Uo幅度的减小受到限制。可见,通过环路不断地循环反 馈控制作用,可使输入信号ui在很大范围内变化时,保持输出电压 幅度恒定或仅在很小的范围内变化。
自动频率控制电路广泛用作接收机和发射机中的自动频率微 调电路和调频接收机中的解调电路等。
合 1. 调幅接收机中的AFC系统 肥 工 业 大 学
EXIT
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8.2 自动频率控制电路
2. 具有AFC的调频发射机框图
调制信号

调频 振荡器 窄带 低通
缓冲 放大器 限幅 鉴频器
调频信号输出 fc
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第 8章 反Βιβλιοθήκη 控制电路反馈控制电路是一种自动调节系统,其作用:是通过环路 自身的调节,使输入与输出间保持某种预定的关系。 反馈控制电路的组成:
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XR
为系统的输入量,X 0 为系统的输出量,
它们之间应满足所要求的确定关系:X 0 g ( X R )
EXIT
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EXIT
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8.1 自动增益控制电路
三、AGC的应用 (是高性能接收机的重要辅助电路)
1. 具有简单AGC的调幅接收机
可控增益放大器 高频 放大器 中频 放大器 UC AGC 电压 简单AGC 缺点: 反馈控制器 检波器 R C LPF 低频 输出
混频器
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8.3 锁相环路
8.3 锁相环路
锁相环路(Phase locked loop缩写PLL):是一种自动相 位控制电路,其作用是实现环路输出信号与输入信号之间 无误差的频率跟踪,仅存在某一固定的相位差。 (可以锁定相位,消除频率误差)
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通信 电视 PLL电路广泛应用于 遥测遥成 频率合成 精密测量
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