第八章 反馈控制系统(少学时).ppt

第八章 反馈控制系统 第一节 概述 （二）、反馈控制电路的分类 第二节 自动增益控制电路 （一）调节放大器的参量 (二)电控衰减器增益控制电路 前述方法( 改变放大器参量)的缺点: 电路如图: 第四节　模拟锁相环路（APL） 锁相环路的功能： 实现频率同步（频差为 0）和相位跟踪（相差为一很小的常数）。 一、模拟锁相环路的构成 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。 VCO：在控制电压的的作用下，实现频率同步和相位锁定。 二、模拟锁相环路的工作原理 用旋转矢量说明： 四、模拟锁相环路的基本方程和锁定概念 五、模拟锁相环路两种调节过程 第五节 APLL电路及其应用 二、APLL 的应用 本章小结 * 第一节 概述 第二节 自动增益控制（AGC）电路 第三节 自动频率控制（AFC）电路 第四节 模拟锁相环路（APLL） 第五节 APLL电路及应用 第六节 数字锁相环路（DPLL） 参考 信号 Xr(t) 比较器 控制信号 发生器 可控器件 反馈网络 反馈 信号 Xf(t) 误差 信号 Xd(t) 控制 信号 Xc(t) 输入 信号 Xi(t) 输出 信号 X0(t) 由比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络四部分构成。 （一）、反馈控制系统的构成： 据反馈控制的对象分为： 自动增益控制（AGC）— 用于稳定输出信号电压的幅度。 自动频率控制（AFC）— 用于控制目标信号的频率，使其与通道中心频率一致，以获得谐频增益。 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）。 电压 比较器 可控增益 放大器 控制信号 发生器 电平 检测器 低通 滤波器 直流 放大器 UR ud uc Uo ui 反馈网络 一、AGC电路的组成框图： 比较参量 为电压 UO Ui 简单AGC电路的控制特性 特点：UR=0。只要输入信号Ui幅度增加，AGC的作用就会使增益A减小。 优点：简单，无需比较器。 缺点：不管幅度大小，均降低增益。致使Ui很弱时，Uo很小， 接收灵敏度降低。 其控制特性如图： （一）简单AGC电路 { 1.简单AGC 2.延迟AGC 二、AGC电路的类型: 据输入信号的类型、特点及控制要求可分为： 参考电压 延迟AGC电路的控制特性 UR Ui很弱时： AGC不起作用； Ui达到门限值UR时： AGC才起作用。 其控制特性如图： 无AGC 有AGC （二）延迟AGC电路 基本思想： 1.用AGC电压去调节放大器的参量： 2.在放大级间插入受AGC电压控制的可控衰减器。 三、控制增益的方法 由谐频增益表达式： Au(j?o)=-n1n2gm/GT 可知：改变gm或GT都将使Au改变。 1 . 用UAGC?调节gm?调节Au(j?)： gm IE M N gm的大小与工作点电流IE有关， 其关系曲线如图： 用UAGC?控制IB ?调节IE ?调节gm 控制电路如图： ui u0 EC -UAGC ui 反向AGC 正向AGC (2) (1) 管子为曲线(1) 特性，工作点在M左侧： 则ui???UAGC??(负)?IE? ?gm??Au? (称反向AGC)。 管子为曲线(2)特性，工作点在N右侧： 则ui???UAGC?? (正) ?IE? ?gm??Au? (称正向AGC)。 2. UAGC?调节GT?调节Au(j?)： 控制电路如图：（设管子为反向AGC） b） Ui较大时: ?UAGC? ? ?IC2 ? ? UB ? UA ?D导通? rd+R2并联在第一回路? GT1 ? ?Au ? 此电路可实现增益控制。 1）阻尼二极管D和R1、R2、R3用来调节L1 C1回路的总电导，使D、R2并联在L1 C1回路。 A B D R1 R2 R3 -UAGC EC T1 T2 C1 L1 a） Ui较小时： ?UAGC? ? ?IC2? ?UB?UA ?D截止 ? D、R2 支路近似开路， GT1 ? ?Au? UAGC变化{ GT变化 IE变化 解决方法：采用电控衰减器AGC电路。 变化。 使B(=GT/CT）、 同时， RiRo、 CiCo变化， Ui Uo Uo Ui +UAGC RFC RFC R R D D (a) (b) +UAGC RFC的作用： (1)防止高频信号回串影响UAGC (2)对直流控制电压UAGC短路 原理： 利用二极管的变阻特性与R构成