第八章高频电子——反馈控制电路3.ppt

第8章 反馈控制电路 自动增益控制（AGC） AGC电路的作用与组成 AGC电压的产生 实现AGC的方法 自动频率控制（AFC） AFC的工作原理 AFC的应用 锁相环路 锁相环路的基本工作原理 锁相环路的性能分析 集成锁相环路及其应用 8.1 自动增益控制(AGC) 1、AGC电路的作用与组成 (1) 作用 当输入信号变化时，保证输出信号幅度基本恒定。包括： ①能够产生一个随输入信号大小而变化的控制电压，即AGC电压（±UAGC）； ②利用AGC电压去控制某些级的增益，实现AGC。 (2) 组成——具有AGC电路的接收机框图 8.1 自动增益控制(AGC) 2、AGC电压的产生 8.1 自动增益控制(AGC) ?V1、R7和C4组成AGC检波电路，运放A为直流放大器，UREF为延迟电平。当输入信号较小时，AGC不起作用。当输入信号较大时,AGC将起作用。可见，该AGC电路具有延迟功能。 ? 8.1 自动增益控制(AGC) (3) 改变放大器的负反馈深度 8.2 自动频率控制（AFC） 调幅接收机中的AFC系统 具有AFC电路的调频发射机 AFC——电路组成 作用：自动控制振荡器频率稳定 组成：鉴相器、低通滤波器和压控振荡器 标准频率fr；输出频率fo；误差电压uD(t) ；直流控制电压uC(t)。 AFC——工作原理 压控振荡器的输出频率fo与标准频率fr在鉴频器中 进行比较，当fo=fr时，鉴频器无输出，压控振荡 器不受影响；当fo≠fr时，鉴频器即有误差电压输 出，其大小正比于(fo－fr)，经低通滤波器滤除交 流成分后，输出的直流控制电压uc(t)，加到压控 振荡器上，迫使压控振荡器的振荡频率fo与fr接近， 而后在新的振荡频率基础上，再经历上述同样的 过程，使误差频率进一步减小，如此循环下去， 最后fo和fr的误差减小到某一最小值△f时，自动 微调过程停止，环路进入锁定状态。 AFC应用—调幅接收机 混频器输出的中频信号经中频放大器放大后，除送到包络检波器外，还送到限幅鉴频器进行鉴频。鉴频器中心频率调在fI上，它可将偏离中频的频率误差变换成电压，该电压通过处理后加到VCO上，VCO振荡频率发生变化，使偏离中频的频率误差减小，直至达到要求。 AFC应用—调频发射机 晶体振荡器提供标准频率fr，调频振荡器的中心频率为fc；鉴频器的中心频率调在(fr－fc)上。由于fr稳定度很高，当fc发生漂移时，混频器输出的频差也跟随变化，使限幅鉴频器输出电压发生变化，经滤波器后的误差电压加到调频振荡器上，调节其振荡频率使之中心频率稳定。 8.3之一: 锁相环路的基本原理 组成框图 8.3之二: 锁相环路的性能分析 鉴相器的电路模型 环路滤波器的电路模型 压控振荡器的电路模型 锁相环的相位模型及环路方程 捕捉过程 跟踪过程 锁相环的基本特性 鉴相器的电路模型 1.鉴相器的输出电压是ui(t)和uo(t)相位差的函数 。 2.典型的乘积型鉴相器中，鉴相器的低频分量输出为： 环路滤波器的电路模型 微分方程 ： 压控振荡器的电路模型 压控振荡器的特性可用调频特性来表示 锁相环的相位模型及环路方程 锁相环的相位模型 捕捉过程—环路由失锁进入锁定的过程 Δωi 较小→ud(t) 能顺利通过LF得到uC(t) →控制VCO→环路锁定 跟踪过程—环路维持锁定的过程 能够维持环路锁定所允许的最大固有频差|Δωi| ，称为锁相环路的跟踪带或同步带。 锁相环的基本特性 环路锁定后，输出信号与输入信号频率相等，没有剩余频差（有微小固定相差） 8.3 之三: 集成锁相环路及其应用 集成锁相环简介 集成锁相环按其内部电路结构可分为 ?模拟锁相环和数字锁相环 集成锁相环按其用途可分为 ?通用型和专用型 集成锁相环按其工作频率可分为 ?低频（1MHz以下）、高频（1~30MHz）和超高频（30MHz以上） 几种通用的集成锁相环 ? L565（低频）、L562（高频）和L564（超高频） 应用之一：锁相倍频、分频与混频 倍频电路框图 应用之二：锁相调频和鉴频 锁相环调频 应用之三：调幅波的同步检波 原理框图 应用之四：彩色电视色副载波的提取 原理框图 应用之五：锁相接收机 原理框图 频率合成器的主要技术指标 频率范围 ——频率合成器的工作频率范围 频率间隔 ——相邻频率之间的最小间隔，又称分辨力 频率转换时间 ——从一个工作频率转换到另一个工作频率，并达到稳定工作所需要的时间 频率稳定度与准确度 稳定度——在一定时间内频率偏差标称频率的程度 准确度——实际工作频率与标称频率之间的偏差 频谱纯度——输出信号接的正弦波的程度 单环式锁相频率合成器 由晶体振荡器产生标准