反馈控制电路本科上课用.pptx

第11章反馈控制电路前面各章分别介绍了放大电路、振荡电路、调制电路和解调电路。由这些功能电路可以组成一个完整的通信系统或其它电子系统,但是这样组成的系统其性能不一定完善。例如,在调幅接收机中,天线上感生的有用信号的强度往往由于电波传播衰落等原因会有较大的起伏变化,导致放大器输出信号时强时弱不规则变化,有时还会造成阻塞。又如,在通信系统中,收发两地的载频应保持严格同步,使输出中频稳定,而要做到这一点也比较困难。二、反馈控制电路的组成及原理概述需要比较和调节的参量为电压（电流），11.2自动增益控制电路(AGC)设输入信号振幅为Ux,输出信号振幅为Uy,可控增益放大器增益为Ａg（uc）,即其是控制信号uc的函数,则有：
Uy=Ag(uc)Ux(11.1)２.比较过程:
在ＡＧＣ电路里,比较参量是信号电压,所以采用电压比较器。反馈网络检测出输出信号振幅（平均电压或峰值电压）,滤去不需要的较高频率分量,然后进行适当放大后与恒定的参考电平UR比较,产生一个误差信号ue。控制信号发生器在这里可看作是一个比例环节,增益为ｋ1。若Ux减小而使Uy减小时,环路产生的控制信号uc将使增益Ａg增大,从而使Uy趋于增大。若Ux增大而使Uy增大时,环路产生的控制信号uc将使增益Ａg减小,从而使Uy趋于减小。无论何种情况,通过环路不断地循环反馈,都应该使输出信号振幅Uy保持基本不变或仅在较小范围内变化。具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图如图所示:平均值平均值式AGC电压产生电路的缺点：改变“延迟电压”可改变门限的大小控制放大器增益的方法主要有两种:一种方法是通过改变放大器本身的某些参数,如发射极电流、负载、电流分配比、恒流源电流、负反馈大小等等来控制其增益;另一种方法是插入可控衰减器来改变整个放大器的增益。图6.1.4是晶体管所谓的正向AGC，是指当输入信号增强时，若使增益减小，２改变放大器负反馈深度实现AGC:
集成电路中常用的发射极负反馈增益控制电路。V1和V2组成差分放大器。信号从V1、V2的两个基极双端输入,从两个集电极双端输出,控制信号uc从V3管基极注入。两个二极管V4、V5和电阻Ｒe1、Ｒe2构成发射极负反馈,且有Ｒe1＝Ｒe2＝Ｒe,Ｒc1＝Ｒc2＝Ｒc。二极管Ｖ4、Ｖ5导通与否取决于Ｒe1和Ｒe2上的压降。
当控制电压uc很小时,ＩC3很小,流经Ｒe1和Ｒe2上的平均电流各为ＩC3／２。如ＩC3Ｒe／２小于二极管导通电压,则二极管Ｖ４、Ｖ５截止,这时差分放大器增益最小,在满足深度负反馈条件时，双端输出增益可写成当控制电压uc逐渐增大,ＩC3增加,使ＩC3Ｒe／２大于二极管导通电压,则Ｖ４、Ｖ５导通,导通电阻rd将随着导通电流ID的增加而减小。
如Ｒe取值较大,随着ＩC3的增加,二极管的分流作用越来越大,ｒd越来越小,发射极等效电阻R′e=rd‖Re也越来越小,负反馈作用越来越弱,差分放大器增益越来越大,控制过程为uc↑→IC3↑→ID↑→rd↓→R′e↓→Ag↑。这时的增益表达式为:
Ag≈-(8.3.10)
可见,利用这种电路进行增益控制时,控制电压uc应随着输入信号增大而减小。11.3自动频率控制电路11.3自动频率控制电路（AFC）该框图的自动频率调整过程是：压控振荡器的频率控制压控振荡器的振荡频率，最终使压控振荡器的频率11.3.3应用
ＡＦＣ电路应用较广,择其主要简介如下。
１在调幅接收机中用于稳定中频频率
超外差式接收机是一种主要的现代接收系统。它是利用混频器将不同载频的高频已调波信号先变成载频为固定中频的已调波信号,再进行中频放大和解调。其整机增益和选择性主要取决于中频放大器的性能,所以，这就要求中频频率稳定,为此常采用ＡＦＣ电路。
11.4自动相位控制电路（PLL）锁相环(PhaselockedLoop,缩写为PLL）
它由三个基本部件组成:
①鉴相器(PhaseDetector,缩写为PD)；
②环路滤波器(LoopFilter,缩写为LF)；
③电压控制振荡器：
(VoltageControlledOscillator,缩写为VCO)锁相环(PhaselockedLoop,缩写为PLL）：
它由三个基本部件组成:
①鉴相器(PhaseDetector,缩写为PD)；
②环路滤波器(LoopFilter,缩写为LF)；
③电压控制振荡器：
(VoltageControlledOscillator,缩写为VCO)设参考信号（输入信号）：锁定后两信号之间的相位差表现为一固定的稳态值。即一、基本环路方程
1.鉴相器（PD）又称为相位比较器
功能：用来比较两个输入信号（参考信号ur(t)与uo(t)）之间
的相位差θe(t)。
目的：输出的误差信号ud(t)是相差θe(t)的函数，