高频电子电路8[1].1
高频电子线路课后习题及答案
高频电子线路习题集第一章 绪论1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。
答：上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。
话筒扬声器1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。
1－3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。
在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。
(高频电子线路)第一章高频电路中的元器件及基本电路
广泛应用于信号产生、测量和 通信等领域。
放大电路
放大电路
放大电路的组成
利用三极管、场效应管等器件，将输入信 号进行放大，以获得足够大的输出信号的 电路。
一般由输入级、输出级、电压放大级和电 流放大级四部分组成。
放大电路的分类
放大电路的应用
根据工作频率可分为低频放大电路和高频 放大电路；根据电路结构可分为分立元件 放大电路和集成电路放大电路。
调制解调电路的应用
广泛应用于广播、电视、卫星通信、移动通信等领域。
PART 04
高频电路的性能指标与测 试方法
高频电路的性能指标
增益
带宽
衡量高频电路传输信号能力的指 标，通常指电路能够传输信号的 频率范围。
高频电路的放大能力，通常以分 贝(dB)为单位。
噪声系数
衡量高频电路信噪比性能的指标， 表示信号与噪声的相对大小。
PART 03
高频基本电路
振荡电路
振荡电路
利用电路自激振荡的原理，将直 流电能转换为具有一定频率和幅
度的交流电能输出的电路。
振荡电路的组成
一般由放大器、正反馈网络、 选频网络和稳幅环节四部分组 成。
振荡电路的分类
根据电路中元件是否含有电感器或 电容器，可分为RC振荡电路、LC振 荡电路和晶体振荡电路三大类。
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2023 WORK SUMMARY
高频电子线路第一章 ：高频电路中的元器
件及基本电路
REPORTING
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目录
• 高频电子线路概述 • 高频电路中的元器件 • 高频基本电路 • 高频电路的性能指标与测试方法
PART 01
高频电子线路概述
第2章《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
2.2 高频电路中的基本电路
1、简单振荡回路 （1）并联谐振回路 （2）串联谐振回路
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第2章 高频电路基础
（1）并联谐振回路 谐振特性：
振荡回路的阻抗在某一特定频率上具 有最大或最小值的特性称为谐振特性。
1 jC Zp 1 r jL j C （当 L r 时） L C 1 r j (L ) 谐振条件： C 当回路总电抗 X=0 时，回路呈谐振状态
Q0
L
r
品质因数 Q
Q 定义：高频电感器的感抗与其串联损耗电阻之比。
Q 值越高，表明该电感器的储能作用越强，损耗越小。
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第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
二、高频电路中的有源器件 主要是：
二极管 晶体管
集成电路
完成信号的放大、非线性变换等功能。
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第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的基本电路 2.3 电子噪声及其特性 2.4 噪声系数和噪声温度
1
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
一、高频电路中的元件 高频电路中使用的元器件与在低频电路中使 用的元器件基本相同，但要注意它们在高频使用 时的高频特性。
号中心频率fs=10 MHz，回路电容C=50 pF，
试计算所需的线圈电感值。
(1) 若线圈品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻
及回路带宽。 (2) 若放大器所需的带宽B0.7=0.5 MHz，则应在回路 上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?
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第2章 高频电路基础
（2）串联谐振回路 串联谐振回路是与并联谐振回路对偶的电路， 其基本特性与并联谐振回路呈对偶关系，通频带、 矩形系数与并联谐振回路相同。 电路组成： 电抗特性：
高频电子线路教学大纲
《高频电子线路》课程标准一、课程基本信息表1 课程基本信息二、课程性质及与其他课程的关系《高频电子线路》是电子信息工程专业的一门专业必修课。
研究高频信号的产生、发射、接收和处理的有关电路，主要解决无线电广播、电视和通信中发射与接受的有关技术问题，通过学习使学生掌握非线性电子电路中基本单元电路的工作原理、分析方法、主要性能指标等，获得信息传递技术必备的理论知识，为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
培养认真细致、一丝不苟的工作作风。
先修课程：《电路基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》后续课程：《电子测量与仪器》、《语音信号处理》三、课程目标通过本课程的学习，使学生具备应用型技能型人才所必需的高频电子线路在整机中的应用能力，掌握高频电子线路的基本原理、基本知识和基本技能，为学习后续课程及将来从事实际工作打好基础。
通过理论和实践教学，使学生掌握高频电子线路各单元电路的基本组成、基本工作原理和典型电路的应用，初步具备高频电子线路的识图能力和实际应用能力，掌握基本的实践技能。
为进一步学习电子、通信类的专业知识和职业技能打下良好基础。
（一）知识目标通过本课程的学习，逐渐地使学生系统、完整地了解和掌握高频电子线路的基本概念和基本原理，了解高频电子线路在无线电通信系统中的作用和地位。
（二）能力目标通过本课程的学习可以使学生掌握线性电路近似法、线性时变电路分析方法、高频电路基本分析方法，并会运用这些方法分析电路，解决实际电路中遇到的一些问题。
使学生受到严格的科学思维和科学研究初步训练，逐步培养能在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域从事科学研究、教学、科技开发、产品设计及管理工作的能力。
（三）素质目标通过本课程的学习，使学生提高分析、判断和解决问题的能力，并将所学知识运用到实践中去，从而开拓他们的创新能力。
四、课程内容及学时分配表2 课程内容与学时分配五、教学方法与条件（一）教学方法本课程应根据课程内容和学生特点，灵活运用案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。
高频电子电路绪论PPT课件
无线通信系统的类型
按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型:
（1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频 率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适 合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展 方向就是开辟更高的频段。
（2） 按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工和单工方式。
（3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。
（4） 按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数
字通信, 也可以分为话音通信、 图像通信、 数据通 信和多媒体通信等。
各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备 的复杂程度都有很大不同。 但是组成设备的基本电 路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。
无线电波 105
紫外线
红外线
1015
1010 可见光
X射线 宇宙射线
1020
1025
/m
f/Hz
3×10 3
3×10 －2
3×10 －7
(3.8～7.8)×10－7
3×10 －12 3×10 －17
图 1 — 4 电磁波波谱
无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的
频率范围很广。 在自由空间中, 波长与频率存在以下
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成,
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:
高频电子线路课后答案
说明所有习题都是我们上课布置的作业题，所有解答都是本人自己完成，其中难免有错误之处，还望大家海涵。
第2章 小信号选频放大器已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。
[解] 90-6120.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=并联谐振回路如图所示，已知：300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解] 0465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200kΩ=42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz ，应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯g而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯g 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω并联回路如图所示,已知：360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
高频电子线路(知识点整理)
127.02ωωω-=∆高频电子线路重点第二章 选频网络一. 基本概念所谓选频（滤波），就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。
电抗(X)=容抗（ )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二．串联谐振电路 1.谐振时，（电抗） ，电容、电感消失了，相角等于0，谐振频率： ，此时|Z|最小=R ，电流最大2.当w<w 0时，电流超前电压，相角小于0，X<0阻抗是容性；当w>w 0时，电压超前电流，相角大于0，X>0阻抗是感性；3.回路的品质因素数 （除R ），增大回路电阻，品质因数下降，谐振时，电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q 倍，相位相反4.回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频)，品质因数越高，谐振时的电流越大，比值越大，曲线越尖，选频作用越明显，选择性越好5.失谐△w=w （再加电压的频率）-w 0（回路谐振频率），当w 和w 0很相近时， ，ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比 6.当外加电压不变，w=w 1=w 2时，其值为1/√2，w 2-w 1为通频带，w 2，w 1为边界频率/半功率点，广义失谐为±17. ，品质因数越高，选择性越好，通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性Q 越大，相位曲线在w 0处越陡峭10.能量关系电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量，消耗能量的只有损耗电阻。
回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 ，表示回路或线圈中的损耗。
就能量关系而言，所谓“谐振”，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡，而且谐振回路中电流最大。
11. 电源阻与负载电阻的影响Q L 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ，Z )1(CL ωω-0100=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 00)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R C L ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=L C L CR ωω1j 1C ω1-+ –CV sLRI s C L 22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R⋅=⋅⋅=ωQ CQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm sm每周期耗能回路储能π2 =Q 所以RR R R Q LS 01++=反之w p=√［1/LC-(R/L)2］=1/√RC·√1-Q23.谐振时，回路谐振电阻R p= =Q p w p L=Q p/w p C4.品质因数（乘R p）5.当w<w p时，B>0导纳是感性；当w>w p时，B<0导纳是容性（看电纳）电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍，相位相反并联电阻减小品质因数下降通频带加宽，选择性变坏6.信号源阻和负载电阻的影响由此看出，考虑信号源阻及负载电阻后，品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。
高频电子线路习题汇总考试重点
《高频电子线路》习题汇总1-1、无线电通信发展的三个里程碑：① Lee de forest 发明电子三极管，② W. Shockley 发明晶体三极管，③集成电路、数字电路的出现。
1-2、通信系统的组成及各部分的作用（框图）：答：通信系统由输入、输出变换器，发送、接收设备以及信道组成。
输入变换器将要传递的声音或图象消息变换为电信号（基带信号）；发送设备将基带信号经过调制等处理，并使其具有足够的发射功率，再送入信道实现信号的有效传输；信道是信号传输的通道；接收设备用来恢复原始的基带信号；输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图象。
1-3、调幅发射机组成框图及超外差式接收机方框图。
1-4、在无线电技术中，一个信号的表示方法有三种，分别是数学表达式、波形图、频谱图。
1-5、地波传播时，传播的信号频率越高，损耗越大。
1-6、无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。
2-1、在LC选频网络中，串联谐振又称电压谐振，并联谐振又称电流谐振。
2-2、对谐振回路而言，回路的Q值越高，谐振曲线愈尖锐，通频带愈窄，对外加电压的选频作用愈显著，回路的选择性越好。
2-3、在并联谐振回路的两端并联一电阻时，会使回路的通频带加宽。
（选择）2-4、并联谐振回路作为负载时常采用抽头接入的目的是为了减小信号源内阻和负载对回路的影响，若接入系数p 增大，则谐振回路的Q 值 减小 ，带宽 增加 。
2-5、按耦合参量的大小，耦合回路一般分为 强耦合 、 弱耦合 、 临界耦合 。
(高频电子线路)第二章高频电路基础
低通滤波器的应用包括信号处理、 电源滤波等，可以有效地抑制高
频噪声，提高信号的信的电路。其特点是通带范围较 窄，阻带范围较宽。
高通滤波器的电路结构也有多种形式，如RC、LC等。不同结构的高通滤波器具有不 同的性能指标和适用场景。
对信号进行放大，提高信号的 幅度和功率。
振荡器
产生高频振荡，为电路提供所 需频率的信号。
信号源
产生高频信号，提供电路所需 输入信号。
滤波器
对信号进行滤波，提取所需频 率成分，抑制无用频率成分。
调制解调器
对信号进行调制和解调，实现 信号的传输和处理。
02
高频电子器件
电感器
01
02
03
04
电感器定义
差。
调相振荡器的应用
调相振荡器广泛应用于信号处理、 电子对抗和通信等领域。
锁相环路
锁相环路的定义
锁相环路是一种自动控制系统，它通过比较输入信号和输出信号的 相位差，自动调节输出信号的频率和相位。
锁相环路的工作原理
当输入信号和输出信号的相位差在一定范围内时，锁相环路会自动 调节其内部参数，使输出信号的频率和相位与输入信号保持一致。
标和适用场景。
带通滤波器的应用包括信号选频、 消除干扰等，可以有效地提取特 定频段的信号，提高信号的准确
度。
带阻滤波器
带阻滤波器是一种阻止某一频段内的信 号通过而允许其他频段信号的电路。其 特点是阻带范围较窄，通带范围较宽。
带阻滤波器的应用包括消除特定频段干 扰、抑制噪声等，可以有效地抑制特定 频段的噪声，提高信号的清晰度。
高频电路的应用领域
通信领域
高频电路广泛应用于通信 领域，如无线通信、卫星
《高频电子线路》课后答案
高频电子线路参考答案第2章 小信号选频放大器2.1 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。
[解] 90-612110.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，已知：300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解] 011465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========2.3 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz ，应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知：360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
第八 高频电子电路PPT学习教案
所以，AGC电路是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。
第2页/共47页
根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求,AGC 电路主要有以下几种类型。
1）．简单AGC 在简单AGC电路里,参考电平Ur＝0。这样,只要输入 信号振幅Ui增加,AGC的作用就会使增益Kv减小,从而使输 出信号振幅Uo减小。图为简单AGC的特性曲线。
R1
Fvd（(pt)） vc( t )R2F( vpc)（vd (tt）) C
无源比例积分 滤波器
R2
R1
-
vd （ t ）
+
C vc（t）
有源比例积 分滤波器
vc( t )
vd ( t )
vc ( t ) F( p )vd ( t )
第18页/共47页
3、压控振荡器（VCO） 压控振荡器数学模型如右图所示。
t ) it
(t )
0t 0 (
t)
i
(
t)
( 0
i
0tv0 o)(t)i
(t ) /θo(t)
vd(t) /θe(t)
e 正弦特性，三角波特性，锯齿波特 性 等 ， 其 中 最基本 的是正 弦波特 性， 它 可 用 一 个 模拟乘 法器与 低通滤 波 器串接而成。
(
t
为 输 入 信 号 的瞬时 相位差 。
－
至信号 检波
＋
VCC VD
延迟 电压
C1
R AGC电压 C
R1
图延迟AGC电路
第5页/共47页
自动增益控制电路的主要要求：控制范围要宽，信号
失真要小，要有适当的响应时间。
在给定输出电平变化范围内，允许输入电平的变化范围愈大，
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2. 具有AFC的调频发射机框图 调制信号 u 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 混频器 fr 晶体 振荡器
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。
8.3 锁相环路基本原理
一. 锁相环路基本组成
u i(t)
鉴鉴鉴
u y(t)
u e(t)
环 路 滤滤鉴
u c(t)
压压 振振鉴
u y(t)
鉴相器（ ）： ）：用以比较ui、 uy相位， 鉴相器（PD）： 输出反映相位误差 的电压ue(t) 环路滤波器(LF)：用以滤除误差信号中的高频分量和噪声， ： 环路滤波器 提高系统稳定性。 压控振荡器(VCO)：在uc(t)控制下输出相应频率 fο 压控振荡器
四、锁相环路的捕捉与跟踪
未加控制电压 (即uc(t) = 0) 时的VCO振荡频率
当 ωi 从低频至 高频缓慢变化时 O 当 ωi 从高频至 底频缓慢变化时
uc(t)
ωd ωa
失锁 锁 定
∆ωP
ωο0 ωc ωb
锁 定
ωi
失锁
捕捉带 ∆ωH 同步带
通常捕捉带小于同步带
五、集成锁相环路
电 路 构 成 模拟PLL：模拟PD LF VCO 数字PLL：全数字：数字PD LF VCO 模拟+数字：数字PD 模拟 LF VCO
8.2自动频率控制 8.2自动频率控制(Automatic 自动频率控制(Automatic Frequency Control，简称AFC)电路 路(Phase Locked Loop， 锁相环路(Phase Loop， 第 5 章 频率变换电路基础 简称PLL)电路 简称PLL)电路
第 6 章 调幅、检波、混频 调幅、检波、 第 7 章 角度调制与解调 第 8 章 反馈控制电路
第 8 章 反馈控制电路
主要要求：
了解自动增益控制电路的组成模型 了解自动频率控制电路的组成模型 掌握PLL的基本组成和工作原理 了解PLL的捕捉与跟踪 了解PLL的应用
第 8 章 反馈控制电路
Xi 反馈控制器 Xo 根据需要控制的参量不同，有： 自动增益控制电路 自动频率控制电路 自动相位控制电路 又称自动电平控制电路，简称 AGC，用于控制输出信号大小 简称AFC，用于维持工作频率稳定。 简称APC，用于锁定相位，故又称锁 相环路，简称PLL。 Xe 控制对象 Xo
8.2 自动频率控制电路应用举例
1. 调幅接收机中的AFC系统 调幅波 输入 混频器 压控 振荡器 中频 放大器 低通 和放大 限幅 鉴频器 包络 至低放 检波器
鉴频器中心频率fI
比之普通调幅接收机多了限幅鉴频器、低通滤波 和放大电路等，并将本机振荡器改为VCO 。 AFC保证了混频器输出频率接近fI ，从而 提高接收机灵敏度和选择性。
二、 锁相环路的基本工作原理
ui(t)
PD
ue(t)
LF
uc(t) VCO
uy(t)
φi(t)
uy(t)
φe(t)
φy(t)
若ωi ≠ωy，则ui(t)和uy(t)之间产生相位变化 → ue(t) ，与瞬 时误差相位成正比→uc(t)，滤除了高频分量和噪声→ ωy ， 去接近ωi 最终使 ωi = ωy ，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。
2. 具有延迟式AGC的调幅接收机 高频 放大器 中频 放大器 中频 放大器 低频 信号 检波器 UR
混频器
控 制 特 性 O
Uom
无AGC
AGC AGC 检波器 电压
延迟式AGC UR Uim
8.2 自动频率控制电路的工作原理
标准频率 fr fo 当 fr = fo时， uD(t) = 0 ，fo不变 当 fr ≠ fo时，uD(t) ∝ （ fo – fr )→uc(t)→ fo ↓或↑ 经若干调节周期，环路最后锁定在 fo = fr + ∆ f 。 这个∆ f 称为剩余频率误差，简称剩余频差。 有剩余频差是AFC的缺点。 鉴频特性和压控振荡器压控特性的灵敏度越大，则∆ f越小 鉴频器 uD(t) LPF uC(t) VCO 输出 fo
通用 PLL 专用 PLL
六、锁相环路的应用
锁相倍频、分频与混频 锁相调频与鉴频 调幅波的同频检波 彩色电视机色副载波的提取 锁相接收机 锁相频率合成器
本章小结
• AGC电路是接收机的重要辅助电路之一，它使接收机的输出 电路是接收机的重要辅助电路之一， 电路是接收机的重要辅助电路之一 信号在输入信号变化时能基本稳定，故得到广泛的应用。 信号在输入信号变化时能基本稳定，故得到广泛的应用。 • 自动频率控制 自动频率控制(AFC)也称自动频率微调， 是用来控制振荡器 也称自动频率微调， 也称自动频率微调 的振荡频率以提高频率稳定度 。 • 锁相环路是利用相位的调节，以消除频率误差的自动控制系 锁相环路是利用相位的调节， 它由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成。 统，它由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成。 • 在锁相环路中，由失锁进入锁定的过程称为捕捉过程；环路 在锁相环路中，由失锁进入锁定的过程称为捕捉过程； 通过自身的调节来维持锁定的，称为跟踪过程。 通过自身的调节来维持锁定的，称为跟踪过程。捕捉特性可 用捕捉带来描述，跟踪特性可用同步带来描述。 用捕捉带来描述，跟踪特性可用同步带来描述。
三、PLL的基本特性 的基本特性 1. 环路锁定时，鉴相器的两个输入信号频率相等 环路锁定时， 2. 频率跟踪特性 环路锁定时，VCO输出频率能在一定范 围内跟踪输入信号频率的变化。 可以实现高频窄带带通滤波
3. 窄带滤波特性
四、锁相环路的捕捉与跟踪 捕捉过程：失锁 ⇒ 锁定 跟踪过程：锁定 ⇒ 维持锁定
8.1 自动增益控制电路的工作原理
一、AGC的组成与工作原理
当输入信号变化较大时，可使输出信号变化较小。
二、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 混频器 中频 放大器 UC AGC 电压 简单AGC 缺点： 一有输入信号，AGC就起控制作用，对接收弱信号不利 反馈控制器 检波器 R C LPF 低频 输出
第8章
第 0 章 绪论 第 1 章 基础知识
反馈控制电路
8.1自动增益控制 8.1自动增益控制(Automatic Gain 自动增益控制(Automatic Control，简称AGC)电路 第 2 章 高频小信号放大器 Control，简称AGC)电路
第 4 章 正弦波振荡器
第 3 章 高频功率放大器