第25讲 反馈控制电路
反馈控制电路原理详解
如鲁棒控制、自适应控制等，这些 控制策略能够自动适应系统参数变 化和外部扰动，提高系统稳定性。
04
频率响应与滤波器设计
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
频率响应概念及意义
频率响应定义
描述电路或系统对不同频率信号的放大或衰减特性。
意义
反映电路对不同频率信号的传递能力，是评价电路性 能的重要指标。
加强系统维护
定期对电路进行维护和保养，确保电路处于 良好状态，提高其抗干扰能力。
THANKS
感谢观看
02
来自外部环境的干扰，如电磁干扰、电源波动等，可能导致电
路误动作或性能下降。
传输噪声
03
信号在传输过程中受到干扰，如串扰、反射等，影响信号质量
和传输效率。
常见噪声抑制方法介绍
滤波技术
采用滤波器对电路中的噪声进行 滤除，如低通、高通、带通滤波 器等，可有效抑制特定频率范围
的噪声。
屏蔽技术
采用屏蔽罩、屏蔽线等措施，减 少外部电磁干扰对电路的影响。
应用
在通信、音频、图像处理等领域，需根据信号频率特 性选择合适的电路或系统。
滤波器类型选择依据
滤波器作用
允许某一部分频率的信号通过 ，同时抑制其他频率的信号。
通带与阻带
根据需要选择通带（允许通过 的频率范围）和阻带（被抑制 的频率范围）。
滤波器类型
如低通、高通、带通、带阻等 ，根据信号特性和应用需求选 择。
控制对象
被控制的物理量或系统，如温 度、压力、速度等。
比较元件
将测量元件输出的实际值与给 定值进行比较，产生误差信号。
执行元件
根据放大后的误差信号，驱动 控制对象改变其状态或行为。
反馈控制电路共42页
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
42
反馈电路原理
反馈电路原理反馈电路是电子电路中常见的一种电路结构，它通过将部分输出信号反馈到输入端，以实现对电路性能的调节和控制。
反馈电路可以分为正反馈和负反馈两种类型，它们在电路中的应用十分广泛，对于电子设备的稳定性、增益、频率响应等性能有着重要的影响。
本文将从反馈电路的基本原理、分类、特点以及在电子电路中的应用等方面进行介绍。
首先，我们来了解一下反馈电路的基本原理。
反馈电路的基本原理是将一部分输出信号反馈到输入端，通过这种方式来影响整个电路的性能。
正反馈是指输出信号与输入信号同相位，而负反馈则是输出信号与输入信号反相。
正反馈会增加电路的增益，但也容易造成电路的不稳定；而负反馈则可以提高电路的稳定性和线性度，但会降低电路的增益。
在实际应用中，需要根据具体的要求来选择使用正反馈还是负反馈。
其次，我们来看一下反馈电路的分类。
按照反馈的方式，反馈电路可以分为电压反馈和电流反馈两种类型。
电压反馈是指将部分输出电压反馈到输入端，而电流反馈则是将部分输出电流反馈到输入端。
根据反馈的方式不同，反馈电路又可以细分为电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈等多种类型。
不同类型的反馈电路在电路性能调节和控制方面有着各自的特点和适用范围。
接下来，让我们来了解一下反馈电路的特点。
反馈电路可以通过调节反馈比例来实现对电路性能的调节，具有灵活性高、可调节范围广的特点。
同时，反馈电路还可以提高电路的稳定性和线性度，减小电路的非线性失真，提高电路的频率响应特性。
但是，反馈电路也会增加电路的复杂度和成本，同时对于一些特定的应用场景可能并不适用。
最后，让我们来看一下反馈电路在电子电路中的应用。
反馈电路广泛应用于放大电路、振荡电路、滤波电路等各种类型的电子电路中。
在放大电路中，反馈电路可以提高放大器的线性度和稳定性；在振荡电路中，反馈电路可以实现振荡频率和波形的稳定控制；在滤波电路中，反馈电路可以提高滤波器的选择性和抑制非线性失真。
《反馈控制电路》课件
5. 实际搭建电路，测试性 能。
4. 仿真验证，调整参数。
3. 设计控制电路，确定反 馈环路。
01
03 02
实现方法与技巧
实现方法
模拟电路、数字电路、单片机控 制等。
模拟电路
简单、快速，适用于对精度要求不 高的场合。
数字电路
精度高、稳定性好，但实现复杂。
实现方法与技巧
• 单片机控制：集成度高、功能强大、易于编程。
THANKS
通过反馈控制，系统能够快速响应外部干 扰和变化，减小输出信号的误差，提高系 统的响应速度和准确性。
反馈控制电路是实现自动控制的关键技术 之一，广泛应用于各种工业自动化设备和 系统中。
反馈控制电路的应用领域
工业自动化
航空航天
反馈控制电路广泛应用于工业自动化 系统中，如电机控制、温度控制、压 力控制等。
《反馈控制电路》PPT课件
目录
• 反馈控制电路概述 • 反馈控制电路的组成与类型 • 反馈控制电路的设计与实现
目录
• 反馈控制电路的性能优化 • 反馈控制电路的发展趋势与展望
01
反馈控制电路概述
定义与工作原理
定义
反馈控制电路是一种通过检测输出信号并反馈到输入端，与原始输入信号进行 比较，根据比较结果调整输入信号，以实现电路性能优化的控制系统。
执行器
接收控制信号，驱动被控对象改变其状 态。
受控对象
被控制的对象或过程。
类型划分
负反馈控制电路
通过降低输出信号的幅度来减小误差， 提高控制精度。
比例控制电路
控制器输出的控制信号与输入的误差信 号成比例关系。
正反馈控制电路
通过增加输出信号的幅度来扩大误差， 可能导致系统失稳。
反馈控制电路原理详解
概述 自动电平控制(AGC) 自动频率微调(AFC) 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 锁相环路的应用
反馈控制电路是一种自动调节系统。其作用是通过环路自 身的调节，使输入与输出间保持某种预定的关系。它广泛应用 于通信系统和其它电子设备中，用以提高技术性能指标或实现 某些特定的功能。 这种系统具有如图所示的方框图。它由反馈控制器和控制 对象两部分构成，图中Xi和Xo分别为系统的输入量和输出量， 它们之间应满足所要求的确定关系：
延迟式ＡＧＣ原理电路
在二极管上加有一负电压（由负电源分压获得）， 称为延迟电压。
几十uV～几mV
1伏左右
图10.2 具有ＡＧＣ的超外差式接收机方框图
自动增益控制电路的作用是，当输入信号电压 变化很大时，保持接收机输出电压几乎不变。
简单的ＡＧＣ特性曲线
当输入信号很弱时，接收机的增益大，控制电路不起 作用。而当输入信号很强时，控制电路进行控制，使接收机 的增益减小。
延迟式ＡＧＣ特性曲线
电子设备往往需要各种类型的控制电路，来改 善其性能指标。这些控制电路都是运用反馈的原理， 因而可统称为反馈控制电路。 自动增益控制电路 控制电路 自动频率微调电路
锁相环路
几十uV～几mV
fo–fs=fi
1伏左右
高频放大 fs fo fs
混频
中频放大 fi
检波 F
低频放大 F
本地振荡
自动增益控制电路主要用于接收机中，以维持 整机输出恒定，几乎不随外来信号的强弱而变化。
Xo =F(X )
反馈 控制器 Xo
i
Xi
Xe
控制对象
Xo
反馈控制电路
震荡频率
we0 鉴频器旳中心角频率
vi t
i
ve t
混频器
eo
差频 放大器
限幅 鉴频器
对象
vd t
vo t
压控振荡器 vc
VCO
t
放大器
w we we we0 0 vd 0 vc 0 w0 wr o
vd vc 0 wi w0 we0 这时环路不工作 w0 wi we0
用作图法显示环路锁定时旳△Weo∞
2.捕获带 若起始频差很大，环路原先是失锁旳，当起始频差减小到△Weo3 两线切于N/点，不稳定旳，环路肯定转移到M//点上稳定下来，
这表白△Weo3是环路能从失锁进入锁定旳最大允许旳起始频差，叫捕获带
Wp Weo3 同步带不小于捕获带
2.应用 • （1）自动频率微调电路
（接受与发射旳频率微调、调频接受旳解调、 扫频电路等）
调幅输入 混频器
中频 放大器
包络 检波器
压控 振荡器
放大和 低通滤波器
限幅 鉴频器
具有自动频率微调电路旳调幅接受机
利用鉴频将偏离额定中频旳频率误差变换成电压，控制VCO旳振荡频率，使偏离于额定 中频旳频率误差减小。
当环路锁定时，接受机旳输入调幅信号旳载波频率和VCO振荡频率之差接近于额定中 频，这么能够降低中频旳带宽、提升接受机旳敏捷度和选则性
vc t A0 0t
p
VCO电路模型
w0 wr 0 vc
压控特征
• 3.环路低通滤波器 Loop Lowpass Filter
作用：滤除鉴相输出电流中旳无用频率分量及其他干扰分量，到达环路所要求旳
性能，并确保环路旳稳定性。
什么是电路中的反馈控制和自动调节
什么是电路中的反馈控制和自动调节电路中的反馈控制和自动调节电路中的反馈控制和自动调节是指通过引入反馈信号来实现对电路的动态稳定和参数调节的方法。
在电路设计和控制系统中，反馈控制和自动调节是非常重要的概念，能够有效改善电路性能和稳定性。
一、反馈控制的原理及作用反馈控制是指从电路输出端引出一部分信号，并将其与输入信号进行比较，通过误差信号来控制电路的工作状态。
这种反馈机制可以实现对电路输出的监测和控制，使得电路能够对外界环境变化做出反应，并自动调整工作状态，以保持电路的稳定性和性能。
通过引入反馈控制，可以实现以下几个方面的作用：1. 改善电路的稳定性：引入反馈信号可以使电路对外界扰动具有更好的抑制能力，能够抵消电路中噪声和误差引起的影响，提高电路的稳定性。
2. 扩大电路的带宽：反馈控制可以减小电路的增益，避免幅频特性曲线的陡峭下降，使得电路具有更大的带宽，能够传输更宽频率范围的信号。
3. 提高电路的线性度：反馈控制可以通过减小非线性元件的非线性特性，提高整个电路的线性度，使得信号的输出与输入之间更加一致。
4. 抑制电路的漂移：反馈控制可以校正电路的偏置点和参数，抑制电路的漂移，使得电路的工作点更加稳定和可靠。
二、自动调节的原理及应用自动调节是指通过反馈控制，根据输入信号和输出信号之间的差异，自动调整电路的参数和工作状态，使得输出能够达到期望的目标。
在电路中，自动调节常用于以下几个方面：1. 自动增益控制：通过监测电路输出的幅度和输入信号的幅度之间的差异，自动调节电路的增益，使得输出信号的幅度恒定，适应信号强弱变化。
2. 自动频率调节：根据输入信号的频率和输出信号的频率之间的差异，自动调节电路的频率响应特性，使得输出信号能够准确地跟随输入信号的频率变化。
3. 自动偏置控制：通过监测电路的工作点和目标工作点之间的差异，自动调节电路的偏置点，使得电路能够工作在最佳状态下，提高性能和稳定性。
4. 自动稳定控制：在反馈控制的基础上，通过调节电路的参数和工作状态，使得电路的输出能够稳定在期望的数值范围内。
《反馈控制电路》课件
当前研究热点与发展动态
智能控制算法的应用
随着人工智能技术的不断发展，智能控制算法在反馈控制 电路中的应用越来越广泛，如模糊控制、神经网络控制等 。
嵌入式系统的集成
嵌入式系统在反馈控制电路中的应用越来越普遍，将传感 器、控制器和执行器集成在一个微小的芯片上，实现高效 、精准的控制。
无线通信技术的应用
人工智能技术的进一步发展
人工智能技术在反馈控制电路中具有巨大的潜力，未来将会有更多 的智能控制算法被应用到反馈控制电路中。
THANKS
无线通信技术在反馈控制电路中的应用逐渐兴起，可以实 现远程监控和控制，提高系统的灵活性和可靠性。
技术瓶颈与挑战
实时性要求高
反馈控制电路需要快速响应系统的变化，对控制算法的实时性要求 较高，需要解决算法复杂度和实时性之间的矛盾。
稳定性问题
在复杂的环境下，反馈控制电路的稳定性问题越来越突出，需要深 入研究系统的稳定性和鲁棒性。
使用示波器测量输入输出 信号，记录数据。
实验结果分析与讨论
分析输入输出信号的波形和幅值，判断 反馈控制电路的性能。
讨论实验中遇到的问题和解决方法，总 结实验经验教训。
比较不同参数下的控制效果，探究反馈 控制电路的规律。
分析反馈控制电路在实际应用中的优缺 点，探讨改进方案。
06
反馈控制电路的发展趋势 与展望
频域分析应用
用于分析系统的滤波特性、抗干扰 能力和稳定性等。
04
反馈控制电路的设计与优 化
设计原则与步骤
设计原则
稳定性、准确性、快速性
稳定性
系统在受到扰动后能恢复稳态。
准确性
系统输出与设定值的偏差要小。
设计原则与步骤
快速性
反馈控制电路
路是一种无误差旳频率跟踪系统(存在相位误差)。
i
Ui
ji(t)
Uo
o
jo(t)
环路失锁情况
o>i i
Ui
j0(t)
环路锁情况o=i
o =i
Uo
图6-1-11 用旋转矢量阐明锁相环路旳控制过程
6.2.1 基本环路方程
一、鉴相器
其作用是检测出两个输入电压之间旳瞬时相位差，
应用。
6-1 概述
在多种通信、雷达等电子系统中，广泛地采用多 种类型旳反馈控制电路。
参照信号
Xi
误差信号
反馈控制器 Xe (误差元件)
对象 (执行元件)
输出信号 Xo
图 6-1-1 反馈控制电路基本构成框图
6-1 概述
参照信号
Xi
误差信号
输出信号
反馈控制器 Xe (误差元件)
对象 (执行元件)
Xo
自动相位控制电路(APC)。需要比较旳量为
相位，误差元件多为鉴相器，执行元件也是受控 振荡器，经过变化振荡器电抗参数来锁定振荡器 输出信号旳相位。作用是使振荡器输出信号旳相 位稳定。APC电路能够实现无频率误差跟踪。 自动相位控制电路又称锁相环路(PLL)，是一种 应用很广旳反馈控制电路，利用锁相环路能够实 现许多功能，例如实现无误差频率跟踪、频率合 成器等。
jjoo((t)t)
jjo(ot()t)
图 7-2-5 锁相环路模型
je
(t)
ji
(t)
j
o
(t)
ji
(t)
Ad
Ao
AF
(
p)
1 p
高频电子线路课件：反馈控制电路原理及其分析方法
利用拉氏变换的终值定理可求得系统稳态误差值为
es
lim e(t)
t
lim
s0
sE(s)
（1.4.8）
7.5 自动频率控制电路
7.5.1 工作原理
自动频率控制（ＡＦＣ）电路由频率误差信号控制电 路、 低通滤波器和可控频率器件三部分组成, 其方框图如 图7.5.1所示。
r r(s)
频 率 误差 信 提 取 电路
的输出信号振幅，Ux0和Ａg（０）是相应的输入信号振幅和放大 器增益, ｋc和ｋｇ皆为常数, 表示均为线性控制。
若低通滤波器对于直流信号的传递函数 Ｈ（s）＝１, 当误 差信号ue＝０时, 由图6.7.1可写出UR 和Uy0、Ｕx0之间的关系，
即
UR=k2k3Uy0=k2k3Ag(0)Ux0
(6.7.2)
Ux
UR
电 压 比 较 器 ue
控 制 信 号 uc
可 控 增益
Uy
kb
发 生 k器1
放 大 A器g
直 流 放大 器 k3
低通 滤波器
电 平 检测 器 k2
图 6.7.1 自动增益控制电路的组成
3. 滤波器的作用
整个环路应具有低通传输特性, 这样才能保证仅对信号电 平的缓慢变化有控制作用。
尤其当输入为调幅信号时, 为了使调幅波的有用幅值变化 （例如普通调幅波的包络变化）不会被自动增益控制电路的控制 作用所抵消（此现象称为反调制）, 也就是说，环路截止频率必 须低于调制信号的最低频率，才不会出现反调制。
高放
混频
中放
检波
预视放
ⅠⅡ Ⅲ
延迟 AG C
AG C 放大
AG C 检波
消噪
图 6.7.5 电视机AGC系统方框图
电路中的反馈控制与稳定性分析
电路中的反馈控制与稳定性分析反馈控制是电路设计中的重要概念，它可以帮助电路实现稳定的工作状态。
在电路中引入反馈，可以根据输出信号对输入信号进行调整，以达到我们期望的工作效果。
本文将探讨电路中的反馈控制与稳定性分析。
首先，我们来介绍反馈控制的基本概念。
电路中的反馈控制是指将一部分输出信号作为输入信号的参考，用来调节输入信号的大小或方向，以实现对电路工作状态的控制。
一般来说，反馈可以分为正反馈和负反馈两种。
正反馈是指输出信号与输入信号的相位一致，即输出信号会增强输入信号的变化。
在正反馈电路中，输入信号经过放大之后，输出信号又作为输入信号的一部分进行放大，使得输出信号的幅值逐渐增大，从而引起系统不稳定的问题。
因此，在实际电路设计中，正反馈往往需要通过其他方式来抑制其不稳定性。
相反，负反馈是指输出信号与输入信号的相位相反，即输出信号会抑制输入信号的变化。
在负反馈电路中，输出信号的一部分会与输入信号进行比较，根据比较结果调整输入信号的大小或方向。
这种调节可以使电路的工作状态更加稳定，因为输出信号的变化会被抑制，从而减小系统的波动。
稳定性是衡量电路工作状态稳定性的重要指标。
在电路中引入反馈可以提高电路的稳定性。
通过负反馈，我们可以将输出信号与期望信号进行比较，并根据比较结果对输入信号进行调节，使得输出信号逐渐趋近于期望信号。
在这个过程中，我们可以通过稳定性分析来评估电路的稳定性。
稳定性分析是指通过对电路的数学建模和分析，来判断电路是否稳定或者在何种条件下能够实现稳定。
常用的稳定性分析方法有极点分析法、频率响应法等。
通过这些方法，我们可以分析电路的传递函数和极点位置，从而得出电路的稳定性。
值得注意的是，在电路设计中，我们经常会遇到稳定性问题。
例如，在放大器中，如果稳定性设计不当，可能会出现震荡现象，导致输出信号不稳定。
因此，在电路设计过程中，我们需要充分考虑反馈控制的稳定性，并采取相应的措施来保证电路的稳定工作。
反馈控制电路
反馈控制电路6.1 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（±U AGC）；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2、AGC电压的产生(1) 平均值式AGC电路中频信号电压经检波后，除得到所需音频信号之外，还得到一个平均直流分量。
音频信号由R L2两端取出。
平均直流分量(反映了输入信号的幅度)从C3两端取出，经低通后，作为AGC电压，加到中放管上去控制中放的增益。
(2) 延迟式AGC电路V1、R7和C4组成AGC检波电路，运放A为直流放大器，U REF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3、实现AGC的方法(1) 改变发射极电流I E正向AGC反向AGC(2) 改变放大器负载由于放大器的增益与负载密切相关，因此通过改变负载就可以控制放大器的增益。
(3) 改变放大器的负反馈深度通过控制负反馈的深度来控制放大器的增益。
6.2 自动频率控制（AFC）1、AFC的工作原理2、组成3、工作原理4、AFC的应用：调幅接收机中的AFC系统具有AFC电路的调频发射机一、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f r；输出频率f o；误差电压u D(t) ；直流控制电压u C(t)。
二、AFC——工作原理压控振荡器的输出频率f o与标准频率f r在鉴频器中进行比较，当f o=f r 时，鉴频器无输出，压控振荡器不受影响；当f o≠f r时，鉴频器即有误差电压输出，其大小正比于(f o－f r)，经低通滤波器滤除交流成分后，输出的直流控制电压u c(t)，加到压控振荡器上，迫使压控振荡器的振荡频率f o与f r 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f o和f r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。
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fo (t) 压控 振荡器
这时对混频器而言，相当加了两个载 波频率不同而调制信号相同的调频波。
第11章 反馈控制电路
调频波输入 fi (t) 混频器 fI(t) 中频 放大器 限幅 鉴频器 低通 滤波器
解调 电压输出
fo (t) 压控 振荡器
若设输入调频波的瞬时频率为 fi(t)=fC+ΔfmCcosΩt，在环路锁定时，VCO产 生的调频振荡的瞬时频率为 f0(t)=fL+ΔfmLcosΩt，则混频器输出的中频瞬 时频率 fI(t)=f0(t)-fi(t)=(fL-fC)-(ΔfmCΔfmL)cosΩt=fIΔfmIcosΩt
解调 电压输出
fo (t) 压控 振荡器
与普通调频接收机的解调电路相比较， 区别在于它把输出的解调电压又反馈作 为本机振荡器的VCO控制电压，使其振 荡频率按调制信号规律变化。
第11章 反馈控制电路
调频波输入 fi (t) 混频器 fI(t) 中频 放大器 限幅 鉴频器 低通 滤波器
解调 电压输出
EC ＋ uo － uB
uC
RA V1 V2 RB i1 i2 V3 V4
图11.4 差动式可控衰减器电路
第11章 反馈控制电路
EC ＋ uo － uB
uC
RA V1 V2 RB i1 i2 V3 V4
图中，V1、V2和V3、V4管组成差动式可控 衰减器，V1、V4的基极相接并加一固定偏 压，控制电压uC经RA、RB加在V2、V3的基 极。
第11章 反馈控制电路
11.1.3实现增益控制的方法
1.差动放大器增益控制电路
在集中选频放大器中，广泛采用由
多级可控增益差动电路组成的线性集成
放大器。图11.3示出了两种常用的单级差
动放大器增益控制电路，它们都属于通
过改变射极负反馈深度来实现对增益的
控制。
第11章 反馈控制电路
EC uo ＋ V1 VD1 RA uo A － VD2 V2 ＋ V1 － V2
方框图如图11.7所示，
第11章 反馈控制电路
调频波输入 fi (t) 混频器 fI(t) 中频 放大器 限幅 鉴频器 低通 滤波器
解调 电压输出
fo (t) 压控 振荡器
图11.7 调频负反馈解调电路的组成方框图
第11章 反馈控制电路
调频波输入 fi (t) 混频器 fI(t) 中频 放大器 限幅 鉴频器 低通 滤波器
几十微伏至几百毫伏。在这种情况下，如果接收机采
用恒定增益放大，则无法兼顾灵敏度和动态范围两者 的要求。
第11章 反馈控制电路
高频 放大器
混频器
中频 放大器
至解调器
直流 放大器
AGC 检波器
uR
图11.1 具有AGC电路的接收机组成框图
图11.1是具有AGC电路的调幅接收机部分组成方框图。
第11章 反馈控制电路
第11章 反馈控制电路
fC 调幅信号输入
混频器 fL 压控 振荡器
fI
中频 放大器
至解调器
放大器 低通滤波器
限幅 鉴频器
图11.6 具有AFC的调幅接收机组成框图
第11章 反馈控制电路
fC 调幅信号输入
混频器 fL 压控 振荡器
fI
中频 放大器
至解调器
放大器 低通滤波器
限幅 鉴频器
图11.6是采用AFC电路的调幅接收机组成 方框图。
高频 放大器
混频器
中频 放大器
至解调器
直流 放大器
AGC 检波器
uR
图中，高放、混频和中放组成可控增益放大器(关于增益的 控制方式将在后面讨论)，AGC检波器和直流放大器组成 环路的控制器。
第11章 反馈控制电路
高频 放大器
混频器
中频 放大器
至解调器
直流 放大器
AGC 检波器
uR
电路工作时，AGC检波器对中放输出的载波振幅取 样，并与设定的参考电压UR进行比较。
混频器 f0
fx
鉴频器
ud
放大器
压控 振荡器
uC
图中，输入信号频率fi 和压控振荡器(简 称VCO)的振荡频率f0 通过混频器产生新
频率fx。
第11章 反馈控制电路
11.2.2 自动频率微调(AFC)电路
在外差式接收机中，利用本机振荡信号与接收到的 高频已调波信号进行混频，将高频已调波信号变换为中 频信号，再经中频放大器放大。实际工作中，由于高频 载波fC 的漂移，或本机振荡频率fL 的不稳定，都会使混 频 后 的 中 频 fI(=fL-fC) 偏 离 规 定 值 ( 如 电 视 接 收 机 为 38MHz)。这将导致中频放大器工作在失谐状态，引起 增益下降、信号失真等现象。如果采用自动频率微调 (简称AFC)电路来锁定中频频率，就能克服上述缺点。
解调 电压输出
fo (t) 压控 振荡器
可见，中频信号仍为不失真的调频波，只
是最大频偏由ΔfmC 减小到ΔfmI ，因而通过
中频放大器、限幅鉴频器后就可解调出不
失真的调制电压。
第11章 反馈控制电路
11.3 锁相环路的组成和环路方程
11.3.1 锁相环路的组成 相位锁定环路简称锁相环路，英文的缩写是PLL。 锁相环路是相位反馈控制环路。基本锁相环路由鉴相 器 (PD) 、 环 路 低 通 滤 波 器 (LPF) 和 电 压 控 制 振 荡 器 (VCO)三个部件组成，如图11.8所示。
第11章 反馈控制电路
高频 放大器
混频器
中频 放大器
至解调器
直流 放大器
AGC 检波器
uR
当来自天线的信号较强，使得载波幅度大于UR时，AGC检 波器将输出一反映信号强弱变化的微小电压，经直流放 大后去调节中放和高放的增益，实现AGC。
第11章 反馈控制电路
高频 放大器
混频器
中频 放大器
至解调器
第11章 反馈控制电路
uo u o B Uoma x UiB ui
A Uomi n 0 UiA
式中，Aui=UiB/UiA、Auo=Uomax/Uomin分 别为AGC作用下输入电压允许变化的倍数 和输出电压的相对变化量。
第11章 反馈控制电路
在AGC电路中，Auo是由系统最佳接 收或检测所限定的参数，所以要求在 增益控制的范围内Auo应尽可能小， 以保证输出电压的稳定。式(11.1―1) 表明，当Auo一定时，输入信号电压 的变化倍数越大，要求增益控制的倍 数就越大。
第11章 反馈控制电路
调频波输入 fi (t) 混频器 fI(t) 中频 放大器 限幅 鉴频器 低通 滤波器
解调 电压输出
fo (t) 压控 振荡器
式中，fI=fL-fC、ΔfmI=ΔfmC-ΔfmL分别为 中频信号的载波频率和最大频偏。
第11章 反馈控制电路
调频波输入 fi (t) 混频器 fI(t) 中频 放大器 限幅 鉴频器 低通 滤波器
管电流增大，使得
V3管两个发射结的
动态电阻减小，引
起差放管射极等效
电阻减小，结果放 大器增益因负反馈 减弱而增大。
第11章 反馈控制电路
反之，uC减小时增益
将随之减小，当uC减
小到使V4管截止时，
增益便降到最小值。
可见，增益受控规
律与(a)电路相同。
第11章 反馈控制电路
2.电控衰减器增益控制电路
第11章 反馈控制电路
uo u o B Uoma x UiB ui
A Uomi n 0 UiA
由图11.2可知，在AGC作用下，允许放 大器输入电压的变化范围在UiA和UiB之 间，
第11章 反馈控制电路
uo u o B Uoma x UiB ui
A Uomi n 0 UiA
对应输出电压的最大变化量 ΔUo=Uomax-Uomin，
号的接地端，所以
V1和V2的射极等
效负反馈电阻
Re=R∥rd，其中，
rd为二极管的动态
电阻。
第11章 反馈控制电路
图11.3(b)电路是用一
多发射级管V3的两
个发射结来代替图(a)
电路中的VD1、VD2
管，且极性相反，
而控制电压uC则通过 V4管对V3管起作用。
第11章 反馈控制电路
当uC增大时，V4、V3
第11章 反馈控制电路
第11章
反馈控制电路
11.1 自动增益控制电路(AGC) 11.2 自动频率控制电路 11.3 锁相环路的组成和环路方程 11.4 锁相环路的基本性能分析
11.5 锁相应用举例
第11章 反馈控制电路
11.1 自动增益控制电路(AGC)
11.1.1 电路组成原理 自动增益控制电路(简称AGC电路)是接收机中普遍 采用的一种反馈控制电路。接收机工作时，由于接收 点与发送台的距离不同以及电波传播条件的变化，使 接收机收到的信号强度有很大差异，其变化范围可达
在放大级之间的信号通道中插入可控衰减
器，通过对衰减量的控制也可实现对总增益的
控制。为了在控制增益的同时，不影响信号的 传输质量，通常要求衰减器不仅要有较大的可 控衰减量，足够的带宽，而且控制通道和信号 通道之间要有良好的隔离。图11.4示出了一种
适用于差动级之间的电控衰减器增益控制电路。
第11章 反馈控制电路
fC 调幅信号输入
混频器 fL 压控 振荡器
fI
中频 放大器
至解调器
放大器 低通滤波器
限幅 鉴频器
由图11.6可知，无论何种原因，当fI 偏离规定 值时，鉴频器输出的误差电压经低通滤波和 放大后去控制VCO的频率fL，使fI达到或接近 规定值。
第11章 反馈控制电路
11.2.3调频负反馈解调电路
调频负反馈解调电路的组成