高频电子线路第7章-反馈控制电路PPT课件

缺Байду номын сангаас：
对微弱信号的接收很不利
0
Ui
适用于输入信号振幅较大的场合 简单AGC特性曲线
超外差式收音机的框图，采用简单AGC电路。
高频
中频
低频
变频器
检波器
放大
放大
放大
AGC 电压
低通滤波
天线收到的信号经高频放大、变频、中频放大后，进行检 波，解调出音频信号。音频信号的大小将随输入信号强弱的 变化而变化，此音频信号经过低通滤波器后，取出其平均值， 称为AGC电压。输入信号强，AGC电压大；输入信号弱，AGC 电压小，AGC电压控制高放及中放增益：AGC电压大，使增益 低；AGC电压小，使增益高，即可达到自动增益控制的目的。
的ｒ（ｔ）和ｆ（ｔ）可以是电压、 频率或相位参量。 误差信号ｅ（ｔ） 和控制信号ｃ（ｔ）一般是电压。可控器件的可控制特性一般是增益或频 率, 所以输出信号ｙ（ｔ）的量纲是电压、 频率或相位。
7.2 自动增益控制电路
作用
当输入信号电平变化时，用改变增益的方式使接收机输出电 平基本不变，或仅在容许的较小范围内变化。
解调后音频信号的最低频率, 避免出现反调制。
延迟AGC电路
第 7 章 反馈控制电路
7.1 概述 7.2 自动增益控制电路 7.3 自动频率控制电路 7.4 锁相环路 本章小结
7.1 概述
反馈控制电路是通信系统不可缺少的组成部分
由放大电路、 振荡电路、 调制电路和解调电路等功能 电路就可以组成一个完整的通信系统或其它电子系统, 但 其性能不一定完善。例如, 在调幅接收机中, 天线上感生的 有用信号的强度往往由于电波传播衰落等原因会有较大的 起伏变化, 导致放大器输出信号时强时弱不规则变化, 有时 还会造成阻塞。为了提高通信和电子系统的性能指标, 或 者实现某些特定的要求, 必须采用自动控制系统。
低通 滤波器
振幅检波 器k2
反馈网络通过振幅检波器测出输出信号的振幅电平（平
均电平或峰值电平） ，此信号经过低通滤波器滤除不需要
的较高频率分量，取出与幅值相关的缓慢变化信号，经直流
放大器适当放大后与恒定的参考电平Ur比较，产生一个误差
电压ue，由控制信号发生器产生控制信号uc去控制可控增益
放大器的增益A。
R1 82 k
中放管
中频回路
R2 10 k
C3 30
C1 5100 p
C2 5100 p
RL1 680
RL2 4.7 k
C4 30 至 低 放
Ri2
若音频信号中的直流分量增大，则C3上的电位升高，晶体管 基极电位升高，be极静态电压减小，集电极平均电流减小，增
益下降。调节可变电阻Ｒ2, 可以使低通滤波器的截止频率低于
反馈控制电路的一般组成
参考信号 r（t)
反馈 信号 f(t)
比较器
误差信号 e(t)
控制信号 发生器
输入信号 x(t)
控制信号 c(t)
可控 器件
输出信号 y(t)
反馈 网络
图中所标明的各时域信号的量纲不一定是相同的。 根据输入信号参量 的不同, 图中的比较器可以是电压比较器、鉴频器或鉴相器三种, 所以对应
实用电路 晶体管收音机中的简单AGC电路
－ 6V
中频回路
检波二极管
R1
中放管
82 k
R2 10 k
C3
低通滤波器
30
C1 5100 p
C2 5100 p
RL1 680
RL2 4.7 k
C4 30 至 低 放
Ri2
从检波后的音频信号中取出缓变直流分量作为控制信号直接 对晶体管进行增益控制。
－ 6V
当输入信号振幅发生变化时: Ui≠Ui0
Uo = Uo0+kcuc=Uo0+ΔUo
又 U o A(uc )U i [ A(0) kguc ]U i
当环路经自身调节后达到新的平衡状态，这时的误差电压为：
ue kb (U r k2k3U o )
又 U o A(uc )U i [ A(0) k g k1ue ]U i
Ui
Uo uc Ａ
Uo
Ui
Uo uc Ａ
Uo
低通滤波器的作用
发射功率变化, 距离远近变化, 电波传播衰落等引起的信 号强度的变化是比较缓慢的, 因此整个环路应具有低通传输特 性, 才能保证仅对信号电平的缓慢变化有控制作用，所以环路 中的低通滤波器是非常重要的。
环路带宽取决于低通滤波器的截止频率，环路截止频率必 须低于调制信号的最低频率，以避免出现反调制。
反调制现象
如果环路截止频率高于调制信号频率，AGC电路就会根据 调制信号的幅值变化来控制增益A ，输入信号为调幅信号时， 则调幅波的有用幅值变化就将会被自动增益控制电路的控制作 用所抵消，这种现象称为反调制。显然，反调制会使可控增益 放大器输出的调幅信号的调制度下降。
控制过程
Ur Uf
Ui
电压比较 ue
控制信号 uc
可控增益
UO
器kb
发生器k1
放大器A
直流放大 器k3
低通 滤波器
振幅检波 器k2
在理想的输出情况下： Ui=Ui0
Uo0= A (0) Ui0
此时的误差电压ue为0，反馈电压Uf等于参考电压Ur ， 若低通滤波器对于直流信号的传递函数H(s)＝1，则 ：
Ur=k2k3Uo0=k2k3A(0)Ui0
u 从以上两式可得 结论：
e∞≠0
同时也说明
Uo Uo0 即 ＡＧＣ电路是有电平误差的控制电路
自动增益控制电路
简单AGC电路
在简单AGC电路里,参考电平Ur＝0。这样,无论输入 信号振幅Ui大小如何,AGC的作用都会使增益A减小,从而 使输出信号振幅UO减小。
优点：
Uo
线路简单，不需要电压比较器。
工作原理
组成框图
比较参量是信号电平
U o A(uc )U i
Ui
Ur
电压比较 ue 控制信号 uc 可控增益
UO
Uf
器kb
发生器k1
放大器A
反馈网络
直流放大 器k3
低通 滤波器
振幅检波 器k2
比较过程
Ur Uf
Ui
电压比较 ue 控制信号 uc 可控增益
UO
器kb
发生器k1
放大器A
直流放大 器k3
反馈控制电路分类
根据控制对象参量的不同, 反馈控制电路可分为三类：
自动增益控制（ＡＧＣ）：用于小信号放大器和 功率放大器之中，使输出信号的振幅或功率稳定或 满足一定的要求。
自动频率控制（ＡＦＣ）：在调幅接收机中稳定 中频， 也可以在调频振荡器中稳定载频，或者在 调频接收机中改善解调质量。
自动相位控制（ＡＰＣ）：又称为锁相环（PLL） 电路，用于控制相位或频率，是应用最广的一种反 馈控制电路。