第6章 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。
第6章 反馈控制电路
整个反馈控制系统是一个闭环系统，通过不断地反馈、
第六章 反馈控制电路
如果系统中需要比较的参量是电压或电流，则 称之为自动增益控制电路； 如果比较的参量为频率，则称之为自动频率控 制电路；
如果比较的参量是相位，则称之为自动相位控
制电路，又称为锁相环路，它是应用最广泛的一种反 馈控制电路。
第六章 反馈控制电路
第六章 反馈控制电路
控制放大器增益的方法主要有：控制放大器本身的某些参
数和在放大器级间插入可控衰减器。
利用控制放大器本身的参数改变增益的方法有改变发射
极电流，改变放大器负载，改变差分对电流分配比以及改
变负反馈等多种形式。 在放大器各级之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，也是增益控制的一种较好的方法。
通信号可由AGC系统内部产生，也可由外部提供。
第六章 反馈控制电路
6.2.3 电路类型 1．简单AGC电路 在简单AGC电路里， 参考电平为0。这样， 无论输入信号振幅
大小如何，AGC的
作用都会使增益减 小，从而使输出信
号振幅减小。其输
出特性如图6.2-7所 示。
图6.2-7 简单AGC的输入输出特性
第六章 反馈控制电路
2．AGC控制电压的产生-电平检测电路 （1）平均值型AGC电路
平均值型AGC电路适应于被控信号中含有一个不
随有用信号变化的平均值的情况。如调幅广播信号， 其平均值是未调载波的幅度。调幅接收机的自动增 益控制广泛采用这种电路。
第六章 反馈控制电路
二极管VD和R1、R2、C1、 C2构成一个检波器，中频 输出信号Uo经检波后，除 了得到音频信号之外，还 有一个平均直流分量Up， 它的大小和中频载波电平 成正比，与信号的调幅度 无关，这个电压就可以用 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。
《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
第六章-反馈控制电路
uo(t)
ui(t)
鉴相器
鉴相器的电路模型
ud(t)
(a) 鉴相器
Adsin[ ]
(b)电路模型
i(t)
o(t)
e(t)
ud(t)
6.2.1 基本环路方程
二、压控振荡器（VCO）
其作用是产生频率随控制电压变化的振荡电压。
压控特性
o
uc
wo- wr
uc(t)
jo(t)
Ao
p
电路模型
o= r +Aouc(t)
uc(t)
jo(t)
Ao
p
6.2.1 基本环路方程
三、环路低通滤波器（LPF）
其作用是滤除鉴相器输出电流中的无用组合频率分量及其它干扰分量，以保证环路所要求的性能，提高环路的稳定性。
环路低通滤波器
ud(t)
uc(t)
环路低通滤波器
ud(t)
uc(t)
uc(t)=AF(p)ud(t)
环路低通滤波器
自动频率控制电路(AFC)。需要比较的量为频率，误差元件多为鉴频器，执行元件一般为受控振荡器，通过改变振荡器电抗参数来稳定振荡器输出信号的频率。作用是使振荡器输出信号的频率稳定。AFC电路是一种有频率误差控制电路。
自动相位控制电路(APC)。需要比较的量为相位，误差元件多为鉴相器，执行元件也是受控振荡器，通过改变振荡器电抗参数来锁定振荡器输出信号的相位。作用是使振荡器输出信号的相位稳定。APC电路可以实现无频率误差跟踪。自动相位控制电路又称锁相环路(PLL)，是一种应用很广的反馈控制电路，利用锁相环路可以实现许多功能，例如实现无误差频率跟踪、频率合成器等。
6.2.2 锁相环路捕捉过程的定性分析
(1)、锁相环路加输入信号，Dwi=wi-wr很大，远大于环路滤波器的通频带，鉴相器输出的电压不能通过环路滤波器VCO无控制信号，振荡角频率为wr
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。
模拟电子技术基础 第六章课后答案.
题6.1判断图6-23所示各电路中的反馈支路是正反馈还是负反馈。
如是负反馈，说明是何种反馈类型。
-++++-i U o U CCV VT 1VT 2b1R b2R cR e11R e12R e2R fR 1C 2C 3C eC +-+++-i U oU CCV VT 11C 2C e1R +VT 2b21R b22R c2R e2R eC 4C 3C fR ++b11R b12R c1R -+++-i U oU +V 12CCV VT 1VT 2Ω39k Ωk 12ΩM 1Ωk 220Ωk 9.3（a ） （b ） （c ）图6-21解：（1）电压并联负反馈；（2）电压串联正反馈；（3）电压串联负反馈题6.2 用理想集成运放组成的两个反馈电路如图6-22所示，请回答：1．电路中的反馈是正反馈还是负反馈？是交流反馈还是直流反馈？ 2．若是负反馈，其类型怎样？电压放大倍数又是多少？∞AoU iU -+-+L R 3R 2R 1R ∞AiU -+-+Ωk 30Ωk 5.7Ωk 10图6-22解：1.反馈类型分别是电压串联交直流负反馈，电流并联负反馈； 2.放大倍数分别为4、2LR R -题6.3判断图6-23中各电路所引反馈的极性及反馈的组态。
∞AoU iU -+-+L R 2R 1R oI ∞AoU iU -+-+LR 3R 2R oI 4R 1R ∞AoU i U -+-+LR 4R 2R 5R 1R 3R（a ） （b ） （c ）图6-23解：（1）电流串联负反馈；（2）电流并联负反馈；（3）电压并联负反馈 题6.4判断图6-24所示电路的交流反馈类型。
A1R F R 'R u I u O +_+_∞图6-24解：电压并联负反馈题6.5判断图所示电路所有交流反馈类型（电路为多级时只考虑级间反馈）。
(a) (b)(c) (d)图6-25解：（a）电压串联负反馈；（b）电压串联负反馈；（c）电流并联负反馈；（d）电压并联负反馈题6.6 电路如图6-26所示图6-261．指出反馈支路与反馈类型；2．按深度负反馈估算中频电压放大倍数iouf u u A =解：1.电压串联交流负反馈； 2. 121e uf e R R A R +=题6.7 图6-27中的A 1，A 2为理想的集成运放，问：1）第一级与第二级在反馈接法上分别是什么极性和组态？ 2）从输出端引回到输入端的级间反馈是什么极性和组态？ 3）电压放大倍数?o1o =U U ?io =U U4)输入电阻r if =？++-++-u iu oA1A 2uo 14R 5R 1R 3R 2R 2R r if图6-27解：（1）第一级电压并联负反馈、第二级电压并联负反馈 （2）电压串联负反馈 （3）3141,1o o o i u u R u u R =-=+ （4）iif iu r i =31411(1)i i i o i R u u u u R i R R -+-==14342i if i u R R r i R R ==+ 题6.8 电路如图所示。
模拟电子技术电子教案：第六章--放大电路的反馈
第六章 放大电路的反应〖主要内容〗1、根本概念反应、正反应和负反应、电压反应和电流反应、并联反应和串联反应等根本概念；2、反应类型判断：有无反应？是直流反应、还是交流反应？是正反应、还是负反应？3、交流负反应的四种组态及判断方法；4、交流负反应放大电路的一般表达式；5、放大电路中引入不同组态的负反应后，对电路性能的影响；6、深度负反应的概念，在深度负反应条件下，放大倍数的估算；〖本章学时分配〗本章分为3讲，每讲2学时。
第十九讲 反应的根本概念和判断方法及负反应放大电路的方框图一、 主要内容1、反应的根本概念 1〕什么是反应反应：将放大器输出信号的一局部或全部经反应网络送回输入端。
反应的示意图见以下图所示。
反应信号的传输是反向传输。
开环：放大电路无反应，信号的传输只能正向从输入端到输出端。
闭环：放大电路有反应，将输出信号送回到放大电路的输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。
图示中i X 是输入信号，f X是反应信号，i X '称为净输入信号。
所以有 f i i X X X -='2) 负反应和正反应负反应：参加反应后，净输入信号iX ' <iX ，输出幅度下降。
应用：负反应能稳定与反应量成正比的输出量，因而在控制系统中稳压、稳流。
正反应：参加反应后，净输入信号iX ' >iX ，输出幅度增加。
应用：正反应提高了增益，常用于波形发生器。
3) 交流反应和直流反应直流反应：反应信号只有直流成分；交流反应：反应信号只有交流成分；交直流反应：反应信号既有交流成分又有直流成分。
直流负反应作用：稳定静态工作点；交流负反应作用：从不同方面改善动态技术指标，对Au、Ri、Ro有影响。
2、反应的判断1〕有无反应的判断〔1〕是否存在除前向放大通路外，另有输出至输入的通路——即反应通路；〔2〕反应至输入端不能接地，否那么不是反应。
2〕正、负反应极性的判断之一—瞬时极性法〔1〕在输入端，先假定输入信号的瞬时极性；可用“+〞、“-〞或“↑〞、“↓〞表示；〔2〕根据放大电路各级的组态，决定输出量与反应量的瞬时极性;〔3〕最后观察引回到输入端反应信号的瞬时极性，假设使净输入信号增强，为正反应，否那么为负反应。
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。
电路中的反馈与控制系统分析
电路中的反馈与控制系统分析电路中的反馈与控制系统是电子工程学的重要内容之一。
它涉及了电路的稳定性、频率响应以及系统的动态特性等方面。
本文将对电路中的反馈与控制系统进行详细的分析。
一、反馈系统的概念及分类反馈系统是指将输出信号的一部分或全部再次输入到系统中进行比较和修正的系统。
根据输入与输出信号之间的关系，反馈系统可分为正反馈系统和负反馈系统。
正反馈系统的特点是输出信号与输入信号在相位上一致，容易引起系统失控和振荡。
负反馈系统则通过将一部分输出信号反馈到输入端，实现自动控制和稳定性的提高。
二、负反馈系统的结构与作用负反馈系统的基本结构包括一个前向路径和一个反馈路径。
其中，前向路径将输入信号经过电路处理后得到输出信号，反馈路径将一部分输出信号反馈到输入端进行比较和修正。
负反馈系统可以实现以下几个功能：1. 提高系统的稳定性：通过将一部分输出信号反馈到输入端，负反馈系统能够有效抑制系统的不稳定性，使得系统更加稳定可靠。
2. 扩展系统的频率响应：负反馈可以提高系统的频率响应范围，使得系统能够处理更高频率的输入信号。
3. 减小非线性失真：负反馈系统能够减小电路中的非线性失真，提高系统的线性度。
4. 抑制噪声：通过将噪声信号进行反馈，负反馈系统可以减小噪声对系统性能的影响。
三、电路中的反馈类型电路中常见的反馈类型主要包括电压反馈和电流反馈。
1. 电压反馈：电压反馈是指将输出电压的一部分反馈到输入端进行比较和修正的过程。
电压反馈可以分为串联反馈和并联反馈两种形式。
串联反馈是将输出电压与输入电压进行比较，而并联反馈则是将输出电压与输入电流进行比较。
2. 电流反馈：电流反馈是指将输出电流的一部分反馈到输入端进行比较和修正的过程。
电流反馈可以分为串联反馈和并联反馈两种形式。
串联反馈是将输出电流与输入电流进行比较，而并联反馈则是将输出电流与输入电压进行比较。
四、电路中的控制系统在电路中，控制系统起着重要的作用。
电路中的控制系统主要包括比例控制、积分控制和微分控制。
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(共162张PPT)
第8章 反馈控制电路
8．３自动增益控制电路
在通信、导航、遥测遥控系统中, 由于受发射功率大小、 收发距离远 近、电波传播衰落等各种因素的影响, 接收机所接收的信号强弱变化范围 很大, 信号最强时与最弱时可相差几十分贝。如果接收机增益不变, 则信号 太强时会造成接收机饱和或阻塞, 而信号太弱时又可能被丢失。因此, 必须 采用自动增益控制电路, 使接收机的增益随输入信号强弱而变化。 这是接 收机中几乎不可缺少的辅助电路。在发射机或其它电子设备中, 自动增益 控制电路也有广泛的应用。
第8章 反馈控制电路
8.3.1工作原理
自动增益控制电路是一种在输入信号幅值变化很大的情况下, 通过调节可控增益放大器的增益, 使输出信号幅值基本恒定或仅 在较小范围内变化的一种电路, 其组成方框图如图8．3．1所示。
设输入信号振幅为Ux, 输出信号振幅为Uy, 可控增益放大器增 益为Ａg（uc）, 即其是控制信号uc的函数, 则有：
第8章 反馈控制电路
２. 跟踪特性
利用误差传递函数Ｔe（ｓ）, 在给定参考信号Ｒ（ｓ）作用 下, 求出其误差函数Ｅ（ｓ）, 然后作拉氏反变换, 即可求得误差 信号ｅ（ｔ）, 这就是跟踪特性。也可利用拉氏变换的终值定理 求得稳态误差值:
es= lim e(t)lim sE (s)
i
i
３.
利用拉氏变换与傅氏变换的关系, 将闭环传递函数Ｔ（ｓ） 和误差传递函数Ｔe（ｓ）变换为Ｔ（jω）和Ｔe（jω）, 即为闭 环频率响应特性和误差频率响应特性。
由此可见, 反馈控制电路在这种工作情况下, 可以使输出信号y(t)稳定 在一个预先规定的参数上。
第8章 反馈控制电路
２. 参考信号ｒ（ｔ）
由于ｒ（ｔ）变化, 无论输入信号ｘ（ｔ）或可控器件本身特性 有无变化, 输出信号ｙ（ｔ）一般均要发生变化。从ｙ（ｔ）中提 取所需分量并经反馈后与ｒ（ｔ）比较, 如果二者变化规律不一致 或不满足预先设置的规律, 则将产生误差信号, 使 ｙ（ｔ）向减小误 差信号的方向变化, 最后使ｙ（ｔ）和ｒ（ｔ）的变化趋于一致或 满足预先设置的规律。
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一、选择题（将一个正确选项前的字母填在括号内）
1．自动增益控制简称（A ）
A．AGC B．AFC C．APC
2．锁相环路电路的作用是（B）
A．维持工作频率稳定 B．实现无频率误差的频率跟踪
C．使输出信号幅度保持恒定或仅在很小的范围内变化
二、填空题
2．锁相环路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，它的主要作用是用于实现两个电信号相位同步，即可实现无频率误差的频率跟踪。
三、简答题
1．锁相环路与自动频率控制电路实现稳频功能时，哪种性能优越？为什么？
答：锁相环路稳频效果优越。
这是由于一般的AFC技术存在着固有频率误差问题（因
为AFC是利用误差来减小误差），往往达不到所要求的
频率精度，而采用锁相技术进行稳频时，可实现零偏差
跟踪。
2．锁相环路由哪几个部分组成？说明其工作原理，它有哪几种自动调节过程？
解：由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)组成
原理是：进行频率自动跟踪，使输出信号的频率和输入信号的频率相等。
当VCO由于某种原因而发生变化时，必然相应地产生相位变化，这种相位变化在PD中与输入信号比较，产生相差，PD输出正比于相差，经LF滤除高频分量，取出低频分量，用来控制VCO的压控元件，使其频率趋于输入信号频率。
锁相环路的两种自动调节过程是捕捉和跟踪。
四、计算题
1．锁相环路调频波解调器原理电路如图12.7，试分析其解调过程。
图12.7 锁相环路调频解调器原理框图
解：设输入调频波为
u FM(t)=U im sin[ωi t+K f
]=U im sin[ωo t+φ1(t)]
φ1(t)=(ωi-ωo)t+K f
ωi为调频波中心频率，ωo为VCO固定频率，当VCO的频率锁定在ωi 上时，有
此时VCO的输入信号，即解调输出电压u o(t)正比于
，故从环路滤波器的输出就可得到调频波解调信号。
2．锁相环路频率合成器如图12.8所示，分析输出频率和输入频率的关系。
若已知f R=100kH Z，M=10，可变分频器的分频比为N=85-96，试求输出频率的可控范围。
解：f i=f R/M
因为
，所以f o=
H Z=（850~960）kH Z
3．如图12.9所示为双环频率合成器，由两个锁相环和一个混频滤波电路组成。
两个参考频率f r1=1kH Z，f r2=100kH Z。
可变分频器的分频比范围分别为n1=10000~11000，n2=720~1000，固定分频器的分频比
n3=10，求输出频率f y的频率调节范围和频率间隔。
解：环路I是锁相倍频电路。
输出频率f o1=n1f r1
f o1经n3固定分频后，输出f o2=
f r1
f o2经n2固定分频后，输出f o3=
f r1
设混频器输出端用带通滤波器取出和频信号
环路Ⅱ也是锁相倍频电路，所以输出频率f y=n2f o4=n2f r2+
f r1=n2f r2+f o2
由于n2f r2调节范围为72~100MH Z，频率间隔0.1MH Z，
f o2=
f r1的调节范围1~1.1MH Z，频率间隔100H Z
所以，f y总调节范围为73~101.1MH Z，间隔为100H Z，总频率数为281000个。
环路I的输入参考频率为1kH Z，环路Ⅱ的输入参考频率为101~101.53kH Z。
4．已知晶体振荡频率为1024kH Z，当要求输出频率范围为
40~500kH Z，频率间隔为1kH Z，试确定图12.10频率合成器中的分频比R 及N的值。
图12.10 单环锁相频率合成器
解：f s=1024kH Z，f o=40~500kH Z，f r=1kH Z
，
故R=
N=。