高频电子线路阳昌汉版第8章_反馈控制电路课件.ppt

点击此处结束放映 3. 压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,缩写为VCO) 压控振荡器(VCO)是一个电压-频率变换器,在环路中作为被控振荡器,它的振荡频率应随输入控制电压uc(t)线性地变化,即 式中，ωv(t)是VCO的瞬时角频率,Kd是线性特性斜率,表示单位控制电压,可使VCO角频率变化的数值。因此又称为VCO的控制灵敏度或增益系数,单位为［rad/V·s］。在锁相环路中,VCO的输出对鉴相器起作用的不是瞬时角频率而是它的瞬时相位,即 （16） 点击此处结束放映 （17） （18） 可知以ω0t为参考的输出瞬时相位为 由此可见,VCO在锁相环中起了一次积分作用,因此也称它为环路中的固有积分环节。式(18)就是压控振荡器相位控制特性的数学模型,若对式(18)进行拉氏变换,可得到在复频域的表示式为 （19） （20） VCO的传递函数为 点击此处结束放映 图8.13 VCO的复频域模型 点击此处结束放映 4. 环路相位模型和基本方程 复时域分析时可用一个传输算子F(p)来表示,其中p(≡d/dt)是微分算子。由图,我们可以得出锁相环路的基本方程 (21) (22) 图8.14 锁相环路的相位模型 点击此处结束放映 将式(22)代入式(21)得 （23） 设环路输入一个频率ωr和相位θr均为常数的信号,即 式中，ω0是控制电压uc(t)=0时VCO的固有振荡频率;θr是参考输入信号的初相位。 令 （24） 则 点击此处结束放映 将式(24)代入式(23)可得固定频率输入时的环路基本方程: （25） 右边第二项是闭环后VCO受控制电压uc(t)作用引起振荡频率ωv相对于固有振荡频率ω0的频差(ωv-ω0),称为控制频差。由式(25)可见,在闭环之后的任何时刻存在如下关系: 瞬时频差=固有频差-控制频差 （26） 点击此处结束放映 锁相环工作过程的定性分析 1.锁定状态 当在环路的作用下,调整控制频差等于固有频差时,瞬时相差θe(t)趋向于一个固定值,并一直保持下去,即满足 （27） 锁定时的环路方程为 （28） （29） 从中解得稳态相差 第 8 章 反馈控制电路 概述 锁相环路基本原理及应用 频率合成器 自动频率控制电路 自动增益控制电路 * 反馈控制电路简介 在无线电技术中，为了改善电子设备的性能，广泛采用各种的反馈控制电路。常用的有自动相位控制（APC）电路，也称为锁相环路（PLL-Phase Locked Loop），自动增益控（AGC）电路以及自动频率控制（AFC）电路。 它们所起的作用不同，电路构成也不同，但它们同属于反馈控制系统，其基本工作原理和分析方法是类似的。 点击此处结束放映 8.1 概 述 1. 自动增益控制电路（AGC） 自动增益控制电路是某些电子设备特别是接收设备的重要辅助电路之一，其主要作用是使设备的输出电平保持一定的数值。所以也叫自动电平控制（ALC）电路。 自动增益控制电路是一种反馈控制电路，当输入信号电平变化时，用改变增益的方法，维持输出信号电平基本不变的一种反馈控制系统。 点击此处结束放映 AGC电路接收方框图如图8.1所示。 点击此处结束放映 图8.1 AGC电路的接收方框图 工作原理: 它的工作过程是输入信号经放大、变频、再放大后，到中频输出信号，然后把此输出电压经检波和滤波，产生控制电压 ，反馈回到中频、高频放大器，对他们的增益进行控制。所以这种增益的自动调整主要由两步来完成：第一，产生一个随输入信号而变化的直流控制电压 (叫AGC电压)；第二，利用AGC电压去控制某些部件的增益, 使接收机的总增益按照一定规律而变化。 点击此处结束放映 点击此处结束放映 产生控制信号的简单的AGC电路如图8.2所示。 图8.2 简单的AGC电路 工作原理： 图8.2是简单AGC电路, 这是一种常用的电路。 是中频放大管，中频输出信号经检波后，除了得到音频信号外，还有一个平均分量（直流），它的大小和中频输出载波幅度成正比，经滤波器 ，把检波后的音频分量滤掉，使控制电压不受音频电压的影响，然后把此电压（AGC控制电压）加到的基极，对放大器进行增益控制。 点击