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1、EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路hx-高频电子线路-7控制电路 Four short words sum up what has lifted most successful Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. individuals above the crowd: a little bit more. -author -author -date-dateEXITEXIT 第第7
2、 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路 自动增益控制电路自动增益控制电路 自动频率控制电路自动频率控制电路 锁相环路锁相环路 频率合成器频率合成器 本章小结本章小结EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路引言 无线通信系统的基本组成 高功放调制器倍频器振荡器低频放大器检波器中频放大器混频器高频放大器本机振荡器低频放大器EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路引言 无线通信系统的基本组成 高功放调制器倍频器振荡器低频放大器检波器中频放大器混频器高频放大器本机振荡器低频放大器EXITEXIT 第第7 反馈控制电路
3、反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路本章要求：本章要求：1 1、了解反馈控制电路的基本原理；了解反馈控制电路的基本原理；2 2、掌握、掌握AGCAGC、AFCAFC、PLLPLL电路的作用、电路的作用、 组成及特点。组成及特点。 EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路 根据需要控制的参量不同，有：根据需要控制的参量不同，有： 自动增益控制电路自动增益控制电路 自动频率控制电路自动频率控制电路 自动相位控制电路自动相位控制电路 又称自动电平控制电路，简称又称自动电平控制电路，简称AGC，用于控制输出信号大小，用于控制输出信号大小 简称简称AFC，用于维持工
4、作频率稳定。，用于维持工作频率稳定。简称简称APC，用于锁定相位，故又称锁，用于锁定相位，故又称锁相环路，简称相环路，简称PLL。反馈控制器反馈控制器控制对象控制对象XiXeXoXoEXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路.1.1 .1.1 自动增益控制电路自动增益控制电路一、概述一、概述1.1.定义：使放大器的增益自动跟随输入信号定义：使放大器的增益自动跟随输入信号的强弱变化而变化的电路，叫的强弱变化而变化的电路，叫AGCAGC电路。电路。2.2.作用作用-稳定接收机的输出电平稳定接收机的输出电平，即，即当输入当输入信号电平变化很大时，保持接收机输出电信号
5、电平变化很大时，保持接收机输出电平几乎不变。平几乎不变。 EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路 可控增益放大器可控增益放大器二、二、AGC的应用的应用是高性能接收机的重要辅助电路是高性能接收机的重要辅助电路1. 具有简单具有简单AGC的调幅接收机的调幅接收机反馈控制器反馈控制器 LPF高频高频放大器放大器混频器混频器中频中频放大器放大器检波器检波器低频低频输出输出RCAGC电压电压UC简单简单AGC 缺点：缺点： 一有输入信号，一有输入信号，AGC就起控制作用，对接收弱信号不利就起控制作用，对接收弱信号不利EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电
6、路 高频电子线路高频电子线路2. 具有延迟式具有延迟式AGC的调幅接收机的调幅接收机高频高频放大器放大器混频器混频器中频中频放大器放大器检波器检波器低频低频信号信号AGC电压电压UR中频中频放大器放大器AGC检波器检波器无无AGCOUomUim控控制制特特性性UR延迟式延迟式AGCEXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路. 2 自动频率控制电路自动频率控制电路一、一、AFCAFC系统的作用系统的作用1.1.定义：定义：使振荡器频率自动锁定到使振荡器频率自动锁定到近似等于近似等于预期的标准频率上，以提高整机的工作稳定预期的标准频率上，以提高整机的工作稳定性和可
7、靠性。性和可靠性。2. AFC2. AFC电路适用于发信机和接收机电路适用于发信机和接收机EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路二、二、AFCAFC的工作原理的工作原理1、组成框图EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路 利用频率误差信号的利用频率误差信号的反馈作用去控制振荡器反馈作用去控制振荡器的频率，使其稳定。的频率，使其稳定。 3 3、缺点：、缺点：稳定后存在稳定后存在剩余频差剩余频差二、二、AFC的工作原理的工作原理2 2、工作过程：、工作过程：EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频
8、电子线路.3 锁相环电路锁相环电路认识高度：目的是锁定相位，消除认识高度：目的是锁定相位，消除剩余频差剩余频差，所以所以PLL一定没有剩余频差一定没有剩余频差EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路主要要求：主要要求： 掌握掌握PLLPLL的基本组成和工作原理的基本组成和工作原理7.3 锁相环路锁相环路EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路.3 锁相环电路锁相环电路一、一、PLLPLL电路组成与原理电路组成与原理鉴相器（鉴相器（PD）：用以比较）：用以比较ui、 uo相位，相位， 输出反映相位误差输出反映相位误差 的电压
9、的电压ud(t)环路滤波器：环路滤波器： 用以滤除误差信号中的高频分量和噪声，用以滤除误差信号中的高频分量和噪声， 提高系统稳定性，得到控制信号提高系统稳定性，得到控制信号ue(t) 。VCO： 在在ue(t)控制下输出相应频率控制下输出相应频率 fo oEXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路.3 锁相环电路锁相环电路一、一、PLLPLL电路组成与原理电路组成与原理2.2.工作原理：工作原理：锁相环属于相位反馈系统，锁相环属于相位反馈系统，利用相位误差利用相位误差信号来消除频率误差，信号来消除频率误差，从而实现从而实现无频差无频差的频率的频率跟踪和相位跟踪
10、。跟踪和相位跟踪。EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路3. 两个正弦信号的频率和相位之间的关系两个正弦信号的频率和相位之间的关系EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路.3 锁相环电路锁相环电路一、一、PLLPLL电路组成与原理电路组成与原理2.2.工作原理：工作原理：若若w wi w wo，则则ui(t)和和uo(t)之间产生相位变化之间产生相位变化 uD(t) ，与瞬，与瞬时误差相位成正比时误差相位成正比ue(t)，滤除了高频分量和噪声，滤除了高频分量和噪声 w wo ，去接近去接近w wi 最终使最终使 w wi
11、 = w wo ，相位误差为常数，环路锁定，这时，相位误差为常数，环路锁定，这时的相位误差称为剩余相位误差或稳态相位误差。的相位误差称为剩余相位误差或稳态相位误差。EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线路高频电子线路.3 锁相环电路锁相环电路一、一、PLLPLL电路组成与原理电路组成与原理2.2.工作原理：工作原理： 锁相环可以消除剩余频差，但不可避免的存在锁相环可以消除剩余频差，但不可避免的存在剩余相差，但是剩余相差对信号传输影响不大，所剩余相差，但是剩余相差对信号传输影响不大，所以，以，PLL优于优于AFC。锁相电路锁相电路EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈
12、控制电路 高频电子线路高频电子线路小结小结2 2、AGCAGC、AFCAFC和和PLLPLL电路的被控参量分别电路的被控参量分别是信号的电平、频率和相位，在组成是信号的电平、频率和相位，在组成上分别采用电平比较器、鉴频器和鉴上分别采用电平比较器、鉴频器和鉴相器取出误差信号，然后分别控制放相器取出误差信号，然后分别控制放大器的增益、大器的增益、VCOVCO的振荡频率或相位，的振荡频率或相位，使输出信号的电平、频率或相位稳定使输出信号的电平、频率或相位稳定在一个预先规定的参量上，或者跟踪在一个预先规定的参量上，或者跟踪信号的变化。信号的变化。EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频
13、电子线路高频电子线路小结小结3 3、AFCAFC电路和电路和PLLPLL电路在结构上基本电路在结构上基本相同，但其控制参量不同，相同，但其控制参量不同，AFCAFC电电路在稳定工作时有剩余频差，而路在稳定工作时有剩余频差，而PLLPLL电路可以实现无频差的控制。电路可以实现无频差的控制。4 4、锁相环作为一种无频差的反馈控、锁相环作为一种无频差的反馈控制电路，且易集成，在实际应用中制电路，且易集成，在实际应用中已日益广泛，在应用中只需外接少已日益广泛，在应用中只需外接少量元件，就可组成各种功能的电路。量元件，就可组成各种功能的电路。EXITEXIT 第第7 反馈控制电路反馈控制电路 高频电子线
14、路高频电子线路二极管平衡电路如右图所示，已知输入信号u、u 可以从以下信号中选择：u1 = U COSt,u2 = UC COSCt, u3 = U3 COS(Ct + mfsint),u4 = UL COSLt。而输出信号可能有以下情况之一：uo1 = U(1+ m COSt) COSCt,uo2 = U COSt COSCt,uo3 = U COS(It + mf sint)。请分析和回答以下问题：1、如果输出信号是uo2，该电路完成的是什么功能？u、u 应加入什么输入信号，应满足什么条件，（从u1 u4 中选择）？，H（j）此时应采用什么类型的滤波器？滤波器的中心频率fo 和带宽各BS 为多少？2、如果输出信号是uo1，该电路完成的是什么功能？u、u 应加入什么输入信号，应满足什么条件，（从u1 u4 中选择）？，H（j）此时应采用什么类型的滤波器？滤波器的中心频率fo 和带宽各BW 为多少？