反馈控制技术1反馈控制系统概述与AGC电路原理
AGC工作原理
AGC工作原理一、概述自动增益控制（Automatic Gain Control，简称AGC）是一种电子电路技术，用于调节信号的增益，以保持信号在恒定水平上的稳定性。
AGC主要应用于无线通信、音频处理、雷达系统等领域，能够有效地解决信号强度变化引起的问题，提高系统的稳定性和性能。
二、AGC工作原理AGC的工作原理可以分为三个主要步骤：检测、放大和控制。
1. 检测AGC电路中的检测器用于检测输入信号的强度。
普通情况下，检测器采用整流器和低通滤波器的组合。
整流器将输入信号转换为直流信号，而低通滤波器则平滑直流信号，以消除高频噪声。
检测器输出的直流信号代表了输入信号的强度。
2. 放大放大器是AGC电路中的核心组件，用于放大输入信号。
放大器的增益可以根据检测器输出的直流信号进行调节。
当输入信号强度较弱时，放大器会增大增益，以提高信号的强度。
当输入信号强度较强时，放大器会降低增益，以避免信号过载。
3. 控制控制器根据放大器输出的信号强度和设定的目标强度进行比较，并根据比较结果调整放大器的增益。
常见的控制方式有反馈控制和前馈控制。
- 反馈控制：检测器输出的直流信号与设定的目标强度进行比较，得到误差信号。
控制器根据误差信号调整放大器的增益，使得误差信号趋近于零，从而实现信号强度的稳定。
- 前馈控制：控制器根据预先设定的目标强度和输入信号的预测值计算出误差信号，并根据误差信号调整放大器的增益。
前馈控制能够更快地响应信号强度的变化，提高系统的动态性能。
三、AGC的应用AGC技术在无线通信领域具有广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：1. 无线电接收机在无线电接收机中，AGC用于调节接收信号的强度，以保持信号在恒定水平上的稳定性。
当接收到强信号时，AGC会降低增益，以避免信号过载；当接收到弱信号时，AGC会增大增益，以提高信号的强度。
2. 音频处理在音频处理中，AGC用于调节音频信号的增益，以保持音频的一致性和清晰度。
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器一样可控特性设备的变化关系并不一定是线性关系纲应满足系统的要求。例如，压 控 振荡器的Ac的量纲就是Hz/V。
Y(s)=AcE(s) ⑶反响环节 反响环节的作用是将输出信号y的信号形式变换为比较 器需要的信号形式。如输出信号是交流信号，而比较器需要 用反映交变信号的平均值的直流信号进展比较，反响环节应 能完成这种变换。反响环节的另一重要作用是按需要的规律 传递输出信号。
系统再次到达稳定时，误差信号e的变化很小，意味着输 出信号y偏离稳态值y0也很小，从而到达稳定输出y0的目的。 显然，整个调整过程是自动进展的。
②参考信号r0发生了变化。这时即使输入信号s(t)和可控 特性设备的特性没有变化，误差信号e也要发生变化。系统 调整的结果使得误差信号e的变化很小，这只能是输出信号y 与参考信号r同方向的变化，也就是输出信号将随着参考信 号的变化而变化。
通常，反响环节是一个具有所需特性的线性无源网络。 如在PLL中它是一个低通滤波器。它的传递函数为
H(s) F(s) Y(s)
称H〔s〕为反响传递函数。 根据上面各根本部件的功能和数学模型可以得到整个反
馈控制系统的数学模型。如图8.4所示。
利用这个模型，就可以导出整个系统的传递函数：
反响控制技术1反响控制系 统概述与AGC电路原理幻
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内容提要
反响控制是现代系统工程中的一种重要技术手段。 在系统受到扰动的情况下，通过反响控制作用，可使系统 的某个参数到达所需的精度，或按照一定的规律变化。 根据控制对象参数不同，分为以下三类： 自动增益控制(AGC)电路 自动频率控制(AFC)电路 自动相位控制(APC)电路。
AGC工作原理
AGC工作原理AGC（Automatic Gain Control，自动增益控制）是一种电子电路或者算法，用于自动调节信号的增益，以保持信号在一个合适的范围内。
AGC广泛应用于无线通信、音频处理、雷达系统等领域，以提高信号质量和系统性能。
一、AGC的原理AGC的工作原理基于负反馈控制的概念。
当输入信号的强度发生变化时，AGC通过调节增益来保持输出信号的稳定性。
下面是一种常见的AGC工作原理：1. 输入信号检测：AGC电路首先对输入信号进行检测，以获取输入信号的强度信息。
这可以通过使用一个探测电路来实现，该电路可以将输入信号转换为与信号强度成正比的电压或者电流。
2. 参考信号生成：AGC电路使用参考信号来确定所需的输出信号强度。
参考信号可以是一个固定的参考电压或者电流，也可以是一个由其他电路或者算法生成的动态参考信号。
3. 增益调节：AGC根据输入信号的强度和参考信号之间的差异来调节增益。
如果输入信号的强度低于参考信号，AGC会增加增益，以提高输出信号的强度。
如果输入信号的强度高于参考信号，AGC会减小增益，以降低输出信号的强度。
4. 输出信号：经过增益调节后，AGC将输出一个稳定的信号，其强度接近于参考信号的强度。
这样可以确保输出信号在一个合适的范围内，不会过强或者过弱。
二、AGC的应用AGC在无线通信系统中有着重要的应用。
以下是几个例子：1. 手机通信：在手机通信中，AGC用于调节接收信号的增益，以适应不同的信号强度和距离。
这样可以确保通话质量稳定，并减少由于信号强度变化引起的通话中断。
2. 无线电广播：在无线电广播中，AGC用于调节接收机的增益，以适应不同的信号强度和距离。
这样可以确保广播信号在不同地点都能够清晰地接收，而不会因信号强度差异而导致噪音或者失真。
3. 音频处理：在音频处理中，AGC用于调节音频信号的增益，以避免音频信号过强或者过弱。
这可以提高音频的清晰度和可听性，并避免因音量变化而引起的不适或者听觉疲劳。
反馈控制系统
一、模拟锁相环路的构成
（一）APLL的构成（如图）：
目标信号
ud(t) 鉴相器 环路滤波器
uc(t)
压控振荡器
u(t) PD
LF
VCO
输出
u0(t)
各部分的功能：
• PD：检测捕者与被捕者之间的相位差，以控制电压的形式去
调节VCO实现频率同步和相位锁定。
• LF：传递相位误差信息，滤除PD输出的高次谐波分量和噪声， 输出控制电压。
Sin
e
(t)
F
(
p)
Ko P
•则环路输入相位和输出相位之间都存在着动态平衡关系。
即：
e
(t
)
2
(t
)
e
(t
)
U
d
Sin
e
(t
)
F
(
p)
Ko P
1(t)
•此式是APLL的动态相位平衡方程。
（三）模拟锁相环路的锁定特征
1(t)
e(t) U d sine (t) ud(t) F(P) uC(t)
Ko/P
自动相位控制（APC）— 用于实现振荡信号与目标信号的频率 和相位的跟踪。亦称锁相环路(PLL)。
•据环路内部是模拟电路还是数字电路可细分为： 模锁相环（APLL） 数字锁相环（DPLL）。
第二节 自动增益控制电路
一、AGC电路的组成框图：
比较参量
为电压
ui
UR
电压 ud 控制信号 uc 可控增益
2(t)
2(t)
（ 1 ）锁定后：由于瞬时频率误差为0；
则V=S，即VCO信号与目标信号频率同步(输入与输出同步)。
（ 2 ）锁定后： pe (t) 0
AGC工作原理
AGC工作原理一、概述自动增益控制（Automatic Gain Control，简称AGC）是一种电子电路技术，用于控制信号的增益，使其保持在一个合适的范围内，以确保信号在传输过程中的稳定性和可靠性。
AGC广泛应用于无线通信系统、音频处理设备、雷达系统等领域。
二、AGC的作用AGC的主要作用是自动调整信号的增益，使信号的幅度保持在一个合适的范围内。
在接收信号时，由于信号的传输距离、天线接收效果等因素的影响，信号的强度可能会发生变化，这会导致信号的幅度不稳定。
AGC通过不断监测信号的强度，并根据设定的阈值来调整信号的增益，使信号的幅度保持在一个适当的范围内，从而提高信号的质量和可靠性。
三、AGC的工作原理AGC的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 信号检测AGC首先对输入信号进行检测，以获取信号的强度信息。
常用的信号检测方法包括峰值检测、均方根检测等。
通过检测信号的强度，AGC可以了解信号的幅度变化情况。
2. 判断信号强度AGC将检测到的信号强度与预设的阈值进行比较，以判断信号的强度是否超出了合适的范围。
如果信号强度过大或过小，就需要进行增益调整。
3. 增益调整根据信号的强度判断结果，AGC会自动调整信号的增益。
当信号强度过大时，AGC会减小增益，以避免信号过载；当信号强度过小时，AGC会增加增益，以提升信号的强度。
4. 反馈控制为了实现增益的自动调整，AGC通常会引入反馈控制回路。
反馈控制回路会根据增益调整的结果，向增益控制电路提供相应的控制信号，以实现对增益的精确控制。
5. 增益平滑为了避免增益的突变对信号造成干扰，AGC通常会引入增益平滑技术。
增益平滑技术可以使增益的调整更加平滑，减少对信号的干扰。
四、AGC的应用AGC在无线通信系统中起着重要的作用。
在无线通信中，由于信号的传输距离和环境变化等因素的影响，接收到的信号强度可能会发生较大的变化。
AGC可以自动调整接收信号的增益，使信号的强度保持在一个合适的范围内，从而提高通信的质量和可靠性。
AGC工作原理
AGC工作原理AGC（Automatic Gain Control）是一种自动增益控制技术，用于调整信号的增益，以保持信号在一个合适的范围内。
它广泛应用于无线通信、音频处理、雷达系统等领域。
本文将详细介绍AGC的工作原理及其应用。
一、AGC的工作原理AGC的工作原理基于负反馈原理，它通过不断监测输入信号的强度，并根据设定的参考值来调整增益，使输出信号的强度保持在一个稳定的水平上。
1. 输入信号检测AGC首先对输入信号进行检测，通常使用一个特定的检测电路来测量输入信号的强度。
这个检测电路可以是一个整流器、峰值检测器或者其他形式的检测器。
通过检测输入信号的强度，AGC能够了解当前信号的强度水平。
2. 参考值设定AGC需要一个参考值来判断当前信号的强度是否处于合适的范围内。
这个参考值可以是一个固定值，也可以根据系统需求动态设定。
通常，参考值的设定需要根据具体应用的要求来确定。
3. 增益调整根据输入信号的强度和参考值的比较结果，AGC会通过调整增益来控制输出信号的强度。
如果输入信号的强度高于参考值，AGC会减小增益；如果输入信号的强度低于参考值，AGC会增加增益。
这样，通过不断调整增益，AGC能够保持输出信号的强度稳定在一个合适的范围内。
4. 反馈回路为了实现自动增益控制，AGC通常配备了一个反馈回路。
该回路将输出信号的一部份作为反馈信号输入到增益控制电路中，以实现对增益的调整。
通过不断监测输出信号的强度，并将其与参考值进行比较，AGC能够实时地调整增益，使输出信号始终保持在合适的水平上。
二、AGC的应用AGC广泛应用于各种领域，以下列举几个常见的应用场景：1. 无线通信系统在无线通信系统中，信号的强度会受到多种因素的影响，如距离、干扰等。
AGC能够自动调整接收机的增益，使接收到的信号始终保持在一个适当的强度范围内，从而保证通信质量和稳定性。
2. 音频处理设备在音频处理设备中，AGC可以用于调整音频信号的增益，使音频信号的强度适应不同的场景需求。
AGC工作原理
AGC工作原理AGC（Automatic Gain Control）是一种自动增益控制技术，常用于电子设备中，用于调整信号的增益，以保持信号在一个合适的范围内，从而提高信号的质量和稳定性。
本文将详细介绍AGC的工作原理及其在电子设备中的应用。
一、AGC的工作原理AGC的工作原理基于负反馈控制的原理，通过不断监测输入信号的强度，并根据设定的参考值来调整增益，以使输出信号保持在一个稳定的水平上。
下面是AGC的工作原理的详细步骤：1. 输入信号检测：AGC电路会对输入信号进行检测，通常使用一个检测电路来测量输入信号的强度。
检测电路可以是一个整流器、峰值检测器或者其他形式的电路。
2. 参考信号生成：AGC电路会生成一个参考信号，用于与输入信号进行比较。
参考信号可以是一个固定的电压值或者是一个可调的电压值。
3. 比较和控制：AGC电路会将输入信号的强度与参考信号进行比较。
如果输入信号的强度高于参考信号，则AGC电路会减小增益；如果输入信号的强度低于参考信号，则AGC电路会增加增益。
这样就可以保持输出信号在一个合适的范围内。
4. 增益调整：根据比较结果，AGC电路会调整增益。
增益的调整可以通过改变放大器的增益系数、改变反馈电路的参数或者其他方式来实现。
5. 输出信号稳定：通过不断调整增益，AGC电路可以使输出信号保持在一个稳定的水平上。
这样可以避免信号过强或者过弱，从而提高信号的质量和稳定性。
二、AGC在电子设备中的应用AGC技术在各种电子设备中广泛应用，下面是一些常见的应用场景：1. 无线通信：在无线通信系统中，AGC被用于调整接收信号的增益。
由于无线信号的强度会随着距离和环境的变化而变化，使用AGC可以使接收机在不同的信号强度下都能保持良好的性能。
2. 音频处理：在音频设备中，AGC被用于调整音频信号的增益，以保持音频信号在一个合适的范围内。
这样可以避免音频信号过强或者过弱，从而提高音质和听觉体验。
3. 图象处理：在图象处理设备中，AGC被用于调整图象信号的增益，以保持图象的亮度和对照度在一个合适的范围内。
AGC工作原理
AGC工作原理一、引言自动增益控制（Automatic Gain Control，AGC）是一种电子电路，用于自动调节信号的增益，以便使输出信号的幅度保持在一个恒定的水平。
AGC广泛应用于通信系统、音频设备和无线电接收机等领域。
本文将详细介绍AGC的工作原理及其在信号处理中的应用。
二、AGC的工作原理AGC的工作原理基于负反馈的控制机制，通过不断监测输入信号的强度，并相应地调节增益，以保持输出信号的稳定性。
下面是AGC的基本工作原理：1. 输入信号检测AGC电路首先对输入信号进行检测，通常使用整流器和滤波器来提取信号的幅度信息。
整流器将信号转换为直流信号，滤波器则对直流信号进行平滑处理，以消除噪声和高频成分。
2. 参考电平生成根据输入信号的幅度信息，AGC电路生成一个参考电平。
参考电平通常由一个可调的电压源提供，其电压水平与期望的输出信号幅度相对应。
参考电平的稳定性对于AGC的性能至关重要。
3. 增益控制参考电平与输入信号的检测结果进行比较，AGC电路计算出增益控制信号。
增益控制信号根据参考电平与实际输入信号的差异来调节放大器的增益。
当输入信号强度较弱时，增益控制信号会增大增益；当输入信号强度较强时，增益控制信号会减小增益。
通过这种方式，AGC保持了输出信号在一个恒定的水平。
4. 增益调节增益控制信号被传送到放大器，通过调节放大器的增益来实现对输入信号的调节。
增益调节可以通过多种方式实现，例如改变放大器的工作点、控制反馈网络或改变放大器的电源电压。
5. 输出信号稳定经过增益调节后，输出信号的幅度将与参考电平保持一致。
AGC电路不断监测输入信号的强度，并根据需要调整增益，以确保输出信号的稳定性。
这种自动调节的机制使得输出信号在输入信号幅度变化较大的情况下仍然保持一致。
三、AGC在信号处理中的应用AGC在许多领域中都有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1. 通信系统在通信系统中，AGC用于调节接收机的增益，以适应不同距离和信号强度。
AGC工作原理
AGC工作原理引言概述：AGC（Automatic Gain Control）即自动增益控制，是一种用于调节信号强度的技术。
它在无线通信、音频处理和广播电视等领域广泛应用。
本文将详细阐述AGC的工作原理。
一、AGC的基本原理1.1 反馈回路AGC系统的核心是一个反馈回路。
它通过不断监测输入信号的强度，并与预设的参考信号进行比较，从而产生一个误差信号。
该误差信号被送入控制电路，用于调节增益器的增益。
1.2 增益控制电路增益控制电路负责根据误差信号来调节增益器的增益。
当输入信号强度低于参考信号时，增益控制电路将增加增益器的增益，以提高信号强度。
反之，当输入信号强度高于参考信号时，增益控制电路将减小增益器的增益，以降低信号强度。
1.3 反馈延迟为了避免过度调节和振荡，AGC系统通常会引入一定的反馈延迟。
这个延迟时间是根据系统的需求和性能来确定的。
较短的延迟时间可以提供更快的响应速度，但可能导致系统不稳定。
较长的延迟时间可以提高系统的稳定性，但响应速度会相应减慢。
二、AGC的应用场景2.1 无线通信在无线通信中，信号的强度可能受到多种因素的影响，如距离、障碍物和干扰等。
AGC可以自动调节信号的强度，确保接收到的信号在一个合适的范围内，以提高通信质量和稳定性。
2.2 音频处理在音频处理中，不同的音频源可能具有不同的音量。
AGC可以自动调节音频信号的增益，使得不同音频源的音量保持一致，以提供更好的听觉体验。
2.3 广播电视在广播电视领域，不同的电视频道可能具有不同的信号强度。
AGC可以自动调节信号的增益，以确保不同频道的信号在接收端具有相似的强度，以提供更好的观看体验。
三、AGC的优势3.1 自动调节AGC能够根据输入信号的强度自动调节增益，无需人工干预。
这大大简化了系统的操作和维护。
3.2 提高信号质量通过自动调节信号的增益，AGC可以确保信号在一个合适的范围内，避免过强或过弱的信号，从而提高信号的质量和稳定性。
AGC工作原理
AGC工作原理AGC（Automatic Gain Control）是一种自动增益控制技术，广泛应用于电子设备中，用于稳定信号的强度和质量。
本文将详细介绍AGC的工作原理以及其在不同场景中的应用。
一、AGC的工作原理AGC的主要目标是在输入信号强度变化的情况下，自动调整设备的增益，以保持输出信号的稳定性。
AGC的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 输入信号检测：AGC电路首先对输入信号进行检测，以确定信号的强度。
这通常通过使用一个探测电路来实现，该电路可以将输入信号转换为电压或电流信号。
2. 参考信号生成：根据输入信号的强度，AGC电路会生成一个参考信号。
参考信号的大小取决于所需的输出信号强度。
通常，参考信号是一个直流电压或电流。
3. 增益调整：参考信号与输出信号进行比较，根据比较结果，AGC电路会调整设备的增益。
如果输出信号过强，AGC电路会降低增益；如果输出信号过弱，AGC电路会增加增益。
这样，通过不断调整增益，输出信号的强度可以保持在所需的范围内。
4. 反馈回路：AGC电路通常包含一个反馈回路，用于监测输出信号的强度并进行调整。
这种反馈机制可以实现快速响应和稳定的增益控制。
二、AGC的应用场景1. 无线通信：AGC广泛应用于无线通信系统中，例如移动电话、无线电和卫星通信。
在这些系统中，信号强度可能因距离、障碍物或其他干扰因素而发生变化。
AGC可以确保接收到的信号始终保持在适当的强度范围内，以提供清晰和稳定的通信质量。
2. 音频设备：AGC也常用于音频设备中，例如收音机、音响和录音设备。
在这些设备中，输入音频信号的强度可能会因音乐类型、演讲者距离麦克风的远近等因素而变化。
AGC可以自动调整音频设备的增益，以确保输出音频信号的稳定性和一致性。
3. 图像处理：在数字图像处理中，AGC可以用于调整图像的亮度和对比度。
通过检测图像的亮度水平并自动调整增益，AGC可以使图像在不同光照条件下保持适当的亮度和对比度。
agc的原理及应用
AGC的原理及应用1. 什么是AGC自动增益控制（Automatic Gain Control，简称AGC）是一种电路或算法，用于自动调节信号的增益，以使其在不同输入条件下保持稳定的输出水平。
AGC常用于电子设备中，特别是在与无线通信和音频信号相关的应用中。
AGC的基本原理是根据输入信号的强度调节放大器的增益，以保持输出信号在设定的范围内。
当输入信号较弱时，AGC会增加放大器的增益，而当输入信号较强时，AGC会降低放大器的增益。
通过这种方式，AGC可以在不同信号强度下保持输出信号的一致性。
这对于在强干扰环境下保持正确解调和放大信号是非常有用的。
2. AGC的工作原理AGC主要由三个核心组件组成：检测器、控制电路和增益控制器。
•检测器：用于检测输入信号的强度。
检测器的输出信号与输入信号的强度成正比。
通常，检测器使用整流器和滤波器等电路来实现。
•控制电路：接收检测器的输出信号，并根据信号的强度调节增益控制器。
控制电路通常是一个反馈系统，它根据输入信号的强度变化来自动调节增益。
•增益控制器：根据控制电路的信号，调节放大器的增益。
增益控制器可以是模拟电路或数字算法。
在模拟电路中，增益控制器通常通过改变电路中元件的阻值来调节增益。
在数字算法中，增益控制器通过改变信号处理器的参数来调节增益。
AGC的工作流程如下：1.输入信号经过检测器，检测器输出与输入信号强度成正比的信号。
2.控制电路接收检测器的输出信号，并根据信号的强度调节增益控制器。
3.增益控制器根据控制电路的信号，调节放大器的增益。
4.调节后的信号输出。
3. AGC的应用AGC的应用广泛，特别是在无线通信、音频处理和雷达等领域。
3.1 无线通信AGC在无线通信系统中常用于接收机的前置放大器中。
由于无线信号的强度会因为信号源距离、信道衰减、多径效应等原因产生差异，AGC可以保持接收机的输入信号在一个合适的范围内，从而保证信号的质量和解调的准确性。
3.2 音频处理在音频设备中，AGC常用于电平控制和音量调节。
AGC工作原理
AGC工作原理引言概述：自动增益控制（AGC）是一种在无线通信系统中用于调整接收信号强度的技术。
AGC工作原理的理解对于了解无线通信系统的运作机制至关重要。
本文将详细介绍AGC的工作原理，包括其基本概念、工作原理、优点和应用。
一、AGC的基本概念1.1 增益控制增益控制是AGC的核心概念之一。
在无线通信系统中，信号的强度会因为传输距离、障碍物和其他干扰因素而变化。
为了确保接收到的信号质量稳定，AGC通过调整接收机的增益来保持信号强度在一个合适的范围内。
1.2 反馈回路AGC系统通常采用反馈回路来实现增益控制。
在接收机中，一个探测器会检测接收到的信号的强度，并将其作为反馈信号发送给AGC控制器。
控制器根据反馈信号的强弱来调整接收机的增益，以保持信号强度稳定。
1.3 动态范围AGC系统的另一个重要概念是动态范围。
动态范围是指接收机可以处理的最大和最小信号强度之间的差异。
AGC通过动态范围的调整来适应不同强度的信号，以确保信号质量的稳定性。
二、AGC的工作原理2.1 信号检测AGC系统首先通过一个探测器来检测接收到的信号的强度。
探测器可以是简单的电路，通过测量信号的幅度来确定信号的强度。
2.2 增益调整探测器将信号强度信息反馈给AGC控制器。
控制器根据信号强度的变化来调整接收机的增益。
当信号强度较弱时，控制器会增加增益以提高信号的强度；当信号强度较强时，控制器会减小增益以避免信号过载。
2.3 稳定性控制AGC系统还需要考虑信号的稳定性。
为了避免过度调整增益导致信号质量下降，AGC控制器通常会引入一些稳定性控制策略。
例如，控制器可以设置一个增益范围，当信号强度超出该范围时，控制器将停止调整增益。
三、AGC的优点3.1 信号质量稳定AGC的主要优点是能够保持接收信号的稳定性。
无论信号强度如何变化，AGC都可以自动调整增益，以确保接收到的信号质量不受影响。
3.2 抗干扰能力强AGC系统可以抵抗来自传输距离、障碍物和其他干扰因素引起的信号强度变化。
agc工作原理
agc工作原理
AGC是指自动增益控制（Automatic Gain Control），是一种
电路，它能够自动调节电信号的增益，使其保持在最佳状态。
AGC的工作原理如下：
1. 在输入端，信号通过一个可变增益放大器进行放大。
这个放大器受到一个反馈信号，根据该信号的强弱来控制放大器的增益。
2. 反馈信号来自于检测电路，它会分析输入信号的幅度，并与一个预设的参考值进行比较。
如果输入信号的幅度高于预设值，则反馈信号就会抑制可变增益放大器的增益，使其减小输入信号的幅度。
3. 反之，如果输入信号的幅度低于预设值，则反馈信号将放开可变增益放大器的控制，使其增益增加。
4. 通过这种自动控制机制，AGC能够保持电信号的幅度在一
个合适的范围内，使其在传输中不会因为太弱或太强而失真。
AGC可以用于多种应用中，例如：
1. 无线电通信系统：在无线电通信中，AGC可以用于调节接
收机的增益，以便在不同电信号强度下获得最佳的声音质量和可靠性。
2. 音频处理：AGC可以用于音频处理上，例如在录音中，可
以保持音频信号的幅度在一个稳定的范围内，消除音频信号中的噪音和失真。
3. 模拟电视信号处理：在模拟电视信号处理中，AGC可以通过调节视频信号的增益来确保视频信号的质量和清晰度。
总之，AGC可以帮助我们实现信号增益的自动控制，使得电路在不同的电信号环境下都能够获得最佳的信号质量和性能。
反馈控制电路
债控制电路。
《高频电子线路》
3
第8章 反馈控制电路
二、反馈控制电路的组成
反馈控制电路的组成如图8-1所示，由比较器、控制信 号发生器、可控器件和反馈网络四部分组成一个负反馈闭 合环路。
输入信号 u i (t) 误差信号 u e(t) 控制信号 发生器 控制信号 u c(t) 可控 器件 输出信号 u o (t)
高频 放大器 中频 放大器 至解调器
混频器
直流 放大器
AGC 检波器
ur
图8-2 具有AGC电路的接收机组成框图
《高频电子线路》
6
第8章 反馈控制电路Fra bibliotek二、AGC电路原理 1、自动增益控制电路的目的
自动增益控制电路的目的：当输入信号电压变化很大时，
保持接收机输出电压恒定或基本不变。具体地说，当输入信 号很弱时，接收机的增益大，自动增益电路不起作用；而当 输入信号很强时，自动增益电路进行控制，使接收机增益减 小。从而达到当接收机信号强度变化时，其输出端的电压或 功率基本不变或保持恒定的目的。
《高频电子线路》
11
第8章 反馈控制电路
(2)．响应时间
AGC 电路是通过对可控增益放大器增益的控制来实现对 输出信号振幅变化的限制，而增益变化又取决于输入信号振幅 的变化，所以要求 AGC 电路的反应既要能跟得上输入信号振 幅的变化速度，又不会出现反调制现象，这就是响应时间特性。 根据 AGC 的响应时间长短可分为慢速 AGC 和快速 AGC 两 类。 (3). 稳定性
直流放大器 K2
低 通 滤波器
电平检测器 K2
图8-3 自动增益控制电路框图
9
《高频电子线路》
第8章 反馈控制电路
AGC工作原理
AGC工作原理引言概述：自动增益控制（AGC）是一种在电子设备中常见的技术，用于调节信号的增益，以保持信号的稳定性。
本文将详细介绍AGC的工作原理，包括其基本原理、应用场景、工作流程、控制方法以及优缺点。
一、基本原理：1.1 反馈机制：AGC通过引入反馈机制来实现信号增益的自动调节。
它通过对输入信号进行采样并与预设的参考信号进行比较，从而确定信号增益的调整方向和幅度。
1.2 可变增益放大器：AGC系统中常使用可变增益放大器来实现信号增益的调节。
可变增益放大器根据反馈信号的大小，自动调整放大器的增益，以保持输出信号在一个合适的范围内。
1.3 控制电路：AGC系统还包括一个控制电路，用于根据反馈信号的变化，调整可变增益放大器的增益。
控制电路通常采用反馈控制算法，根据输入信号的特性和设定的参考信号，计算出合适的增益值。
二、应用场景：2.1 无线通信：在无线通信系统中，AGC广泛应用于接收机中，用于调节接收信号的增益。
它可以自动适应信号强度的变化，保持信号在接收机中的合适水平，从而提高信号的质量和可靠性。
2.2 音频处理：在音频设备中，AGC用于调节音频信号的增益，以保持音频的稳定性。
它可以自动调整音频信号的音量，使得不同的音频源在输出时具有相似的音量水平。
2.3 图像处理：在图像处理领域，AGC可以用于调节图像的亮度和对比度。
它可以根据图像的特性，自动调整图像的亮度和对比度，以提高图像的可视性和质量。
三、工作流程：3.1 采样：AGC系统首先对输入信号进行采样，获取输入信号的幅度信息。
3.2 反馈：采样得到的信号与预设的参考信号进行比较，得到反馈信号。
3.3 调节：根据反馈信号的大小，控制电路计算出合适的增益值，并将其应用于可变增益放大器，实现信号增益的调节。
四、控制方法：4.1 开环控制：AGC系统中的控制电路可以采用开环控制方法。
在开环控制中，控制电路根据预设的参考信号和输入信号的特性，计算出合适的增益值，并直接应用于可变增益放大器。
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。
AGC工作原理
AGC工作原理概述：AGC（Automatic Gain Control，自动增益控制）是一种电子电路技术，用于自动调节信号的增益，以保持信号在恒定的水平范围内。
它广泛应用于无线通信、音频处理、雷达系统等领域。
本文将详细介绍AGC的工作原理及其应用。
一、AGC的工作原理：AGC的主要功能是通过调节放大器的增益，使输入信号的幅度保持在一个可控的范围内。
它通过不断监测输入信号的幅度，并根据设定的参考值对放大器的增益进行调节，以保持输出信号的幅度稳定。
1. 输入信号检测：AGC电路首先会对输入信号进行检测，通常使用一个检测器（detector）来测量输入信号的幅度。
检测器可以是简单的整流器电路，也可以是更复杂的均方根（RMS）检测器。
检测器输出的电压或者电流与输入信号的幅度成正比。
2. 参考信号设定：AGC电路需要设定一个参考信号，用于比较输入信号的幅度。
参考信号可以是固定的电压或者电流，也可以是来自其他信号源的参考信号。
通常，参考信号的幅度会根据具体应用的需求进行调整。
3. 增益调节：AGC电路根据输入信号的幅度与参考信号的差异，来调节放大器的增益。
如果输入信号的幅度低于参考信号，AGC电路会增加放大器的增益；如果输入信号的幅度高于参考信号，AGC电路会减小放大器的增益。
通过不断调节放大器的增益，AGC电路可以使输出信号的幅度保持在一个稳定的范围内。
4. 反馈回路：为了实现增益的自动调节，AGC电路通常采用反馈回路。
反馈回路将输出信号的一部份作为反馈信号，与参考信号进行比较，从而控制放大器的增益。
反馈回路可以是简单的电阻分压网络，也可以是更复杂的运算放大器电路。
二、AGC的应用：AGC技术在各种领域都有广泛的应用，以下是几个常见的应用案例：1. 无线通信系统：在无线通信系统中，AGC被用于调节接收机的增益，以适应不同的信号强度。
无线信号的强度可能会受到距离、障碍物等因素的影响，通过使用AGC技术，可以确保接收到的信号始终处于可靠的范围内，提高通信质量。
第8章 反馈控制技术(1)AGC与AFC电路原理PPT课件
要求它的增益变化范围大，它将直接影响AGC系统的增益控
制倍数ng。所以，可控增益 电路的性能对整个AGC系统
的技术指标影响是很大的。
可控增益电路的增益与控制电压的关系一般是非线性
的。通常最关心的是AGC系统的稳定情况。为简化分析，假 定它的特性是线性的，即
G=Agup
8.2.8
其复频域表示式为 ：
该电路的小信号跨导为
aq
gm 4kT Io 10Io
2. 利用在放大器级间插入可控衰减器改变增益 在放大器各级间插入由二极管和电阻网络构成的电控衰
减器来控制增益，是增益控制的一种较好的方法。 简单的二极管电控衰减器如图8.22所示。电阻R和二极
管VD的动态电阻rd构成一个分压器。当控制电压up变化时， rd随着变化，从而改变分压器的分压比。
818开环传递函数是指反馈信号fs与误差信号es之比闭环传递函数是指输出信号ys与参考信号rs之比817812反馈控制系统的基本分析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的辅助电路之一其主要作用是使设备的输出电平保持为一定的数值
第八章 无线电技术中的反馈控制电路 (2) AGC和AFC电路原理
用做AGC控制电压。Rp、Cp组成一个低通滤波器。把检波后 的音频分量滤掉，使控制电平up不受音频信号的影响。
为了减小反调制作用所产生的失真，时间常数τp=RpCp (足够大但不能太大，太大了跟不上信号的变化)应根据调制
信号的最低频率FL来选择。其数值可以用下式来计算：
Cp
5～10
2FLR p
8.2.26
8.2 自动增益控制(AGC)电路
8.2.1 电路的组成、工作原理和性能分析 8.2.2 放大器的增益控制——可控增益电路 8.2.3 AGC控制电压的产生——电平检测电路 8.2.4 AGC电路举例
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信号是一个阶跃函数时，误差信号是一种形式，而当参考信
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号是一个斜升函数（随时间线性增加的函数）时，误差信号
又是另一种形式。
误差信号随时间变化的情况，反映了参考信号变化时系
统是怎样跟随变化的。例如，当参考信号是阶跃变化时，即
由一个稳态值变化到另一个稳态值时，误差信号在开始时较
大，而当控制过程结束系统达到稳态时，误差信号将变得很
作业: 8.1 8.4
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1
内容提要
反馈控制是现代系统工程中的一种重要技术手段。 在系统受到扰动的情况下，通过反馈控制作用，可使系统 的某个参数达到所需的精度，或按照一定的规律变化。 根据控制对象参数不同，分为以下三类： • 自动增益控制(AGC)电路 • 自动频率控制(AFC)电路 • 自动相位控制(APC)电路。
(
s)
1 s
s
As 1/ RC
(1 A) / RC
对上式进行付氏逆变换，得
U
y
(t
)
1
A A
u
(t
)
1
A2 A
epx
1 A RC
t
u
(t
)
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⑵反馈控制系统的跟踪特性（求e(t)）
反馈控制系统的跟踪特性是指误差函数e与参考信号r的关
系。它的复频域表示式是式8.1.10所示的误差传递函数，也
将式8.1.4写成拉氏变换式
Y(s)=AcE(s) ⑶反馈环节
8.1.5
反馈环节的作用是将输出信号y的信号形式变换为比较
器需要的信号形式。如输出信号是交流信号，而比较器需要
用反映交变信号的平均值的直流信号进行比较，反馈环节应
能完成这种变换。反馈环节的另一重要作用是按需要的规律
传递输出信号。
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与参考信号r同方向的变化，也就是输出信号将随着参考信
号的变化而变化。
总之，由于反馈控制作用，较大的参考信号变化和输出信 号变化，只引起小的误差信号变化。
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5
欲得此结果，需满足如下两个条件： 一是要反馈信号变化的方向与参考信号变化的方向一致. 因为比较器输出的误差信号e是参考信号r与反馈信号f之差， 即e=r-f，所以，只有反馈信号与参考信号变化方向一致，才 能抵消参考信号的变化，从而减小误差信号的变化。 二是从误差信号到反馈信号的整个通路（含可控特性设 备、反馈环节和比较器）的增益（开环增益）要高。整个通 路的增益愈高，同样的误差信号变化所引起的反馈信号变化 就愈大。
9
误差信号e的量纲： e=Acp(r-f)
AGC系统中，r是参考信号电平值, f是反馈信号电平值，所
以Acp是一个无量纲的常数；
AFC系统中，r是参考信号的频率值，f是反馈信号频率值，
e是反映这两个频率差的电平值，所以Acp量纲是V/Hz 。
APC系统中，r是参考信号
的相位值，f是反馈信号信号的 相位值，e是电平值，所以Acp
e=Acp(r-f)
量纲是V/弧度。
图8.1.2 比较器的典型特性
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10
将式 8.1.2 写成拉氏变换式
E(s)=Acp[R(s)-F(s)]
8.1.3
其中，E(s)是误差信号的拉氏变换，R(s)是参考信号的
拉氏变换，F(s)是反馈信号的拉氏变换。
⑵可控特性设备
在误差信号控制下产生相应输出信
和其他系统一样，反馈控制系统也可以分为线性系统与非线
性系统。这里着重分析线性系统。
若参考信号r(t)的拉氏变换为R(s)，输出信号y(t)的拉氏变
换为Y(s)，则反馈控制系统的传输特性表示为：
T (s) Y (s) R(s)
8.1.1
称T(s)为反馈控制系统
的闭环传输函数。
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下面来推导闭环传输函数T(s)的表示式，并利用它分析反
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4
系统再次达到稳定时，误差信号e的变化很小，意味着输出 信号y偏离稳态值y0也很小，从而达到稳定输出y0的目的。显 然，整个调整过程是自动进行的。
②参考信号r0发生了变化。这时即使输入信号s(t)和可控 特性设备的特性没有变化，误差信号e也要发生变化。系统
调整的结果使得误差信号e的变化很小，这只能是输出信号y
号的设备称为可控特性设备。可控特性 设备的典型特性如图8.3所示。如压控振
பைடு நூலகம்
图8.1.3 可控特性设备
的典型特性
荡器就是在误差电压的控制下产生相应的频率变化。和比较
器一样可控特性设备的变化关系并不一定是线性关系，为简
化分析，假定它是线性关系 y=Ace
8.1.4
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这里Ac是常数，其量纲应满足系统的要求。例如，压控 振荡器的Ac的量纲就是Hz/V。
③系统的合理设计能够减小误差信号的变化，但不可能完 全消除。
这是因为始终要有一个控制信号，也就需要有误差信号， 只是希望误差信号越小越好。
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8.1.2 反馈控制系统的基本分析
1. 反馈控制系统的传递函数及数学模型
分析反馈控制系统就是要找到参考信号与输出信号（又称
被控信号）的关系，也就是要找到反馈控制系统的传输特性。
12
通常，反馈环节是一个具有所需特性的线性无源网络。
如在PLL中它是一个低通滤波器。它的传递函数为
H (s) F(s) Y (s)
称H（s）为反馈传递函数。
8.1.6
根据上面各基本部件的功能和数学模型可以得到整个反
馈控制系统的数学模型。如图8.4所示。
图8.1.4 反馈控制系统的数学模型
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3
1.反馈控制系统的工作过程 假定系统已处于稳定状态，这是输入信号为s0，输出信 号y0，参考信号为r0，比较器输出的误差信号为e0。 ①参考信号r0保持不变，输出信号y发生了变化。y发生 了变化的原因可以是输入信号s(t)发生了变化，也可以是可控 特性设备本身的特性发生了变化。y的变化经过反馈环节将 表现为反馈信号f的变化，使得输出信号y向趋近于y0的方向 进一步变化。在反馈控制系统中，总是使输出信号y进一步 变化的方向与原来的变化方向相反，也就是要减小y的变化 量。y的变化减小将使得比较器输出的误差信号减小。
ue
(t
)
1
1
A
u(t
)
1
A A
epx
1 A RC
u
(t
)
8.1.16
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20
⑶反馈控制系统的频率响应（分闭环和误差频率响应）
反馈控制系统在正弦信号作用下的稳态响应称为频率响应。
可以用 jω代替传递函数中的 s 来得到。这样系统的闭环频率
响应为
T ( j) Y ( j)
Acp Ac
馈控制系统的特性。为此需先
找出反馈控制系统各部件的传
递函数及数学模型。
⑴比较器
图8.1.2 比较器的典型特性
比较器的典型特性如图8.2所示，其输出的误差信号e通常
与参考信号r和反馈信号f的差值成比例，即
e=Acp(r-f)
8.1.2
这里Acp是一个比例常数，它的量纲应满足不同系统能够的要
求。
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小，近似为零。
但是，对于不同的系统变化的 过程是不一样的，它可能是单调 减小，也可能是振荡减小，如图 8.7中曲线(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。
图8.7 反馈控制系统的跟踪过程
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在许多实际应用中，往往不需要了解信号的跟踪过程，而
只需了解系统稳定后误差信号的大小，称其为稳态误差。利
用拉氏变换的终值定理和误差传递函数的表达式8.1.15就可求
Y (s) Ac Acp R(s) 1 Ac Acp H (s)
8.1.11
在一般情况下，该式表示的是一个微分方程式，从线性系
统分析可知，所求得的输出信号的时间函数Y(t)将包含有稳
态部分和瞬态部分。这里主要讨论稳态情况。
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反馈传递函数： H (s) U f (s) 1
Uy(s) 1 RCs
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利用这个模型，就可以导出整个系统的传递函数：
因为 Y (s) AcE(s) Ac Acp[R(s) F (s)] Ac Acp[R(s) H (s)Y (s)]
Ac Acp R(s) Ac Acp H (s)Y (s)
从而得到反馈控制的传递函数
T (s) Y(s)
Ac Acp
对于相同的参考信号与反馈信号之间的起始偏差，在系统 重新达到稳定后，通路增益高，误差信号变化就小，整个系 统调整的质量就高。
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2.反馈控制系统的特点
①误差检测。控制信号产生和误差信号校正全部都是自动
完成的。
②系统是根据误差信号的变化而进行调整的，而不管误差
信号是由哪种原因产生的。
得稳态误差值es
es
lim
t
e(t)
lim
s0
sE(s)
lim
s0
1
sAcp Acp Ac H
(s)
R(s)
es愈小，说明系统的跟踪误差愈小，跟踪特性愈好。
在【例8.1.1】中，阶跃函数作用下误
差信号随时间变化的特性，即跟踪特性为：
s 1/ RC Ue (s) ss 1 A/ RC
经拉氏逆变换，得
正向传输函数：
T
f
(s)
U U
y e
(s) (s)
A
闭环传递函数： T (s) U y (s)