通信电子电路 教学课件 ppt 作者 解月珍 第6章.ppt

第6章 反馈控制电路 前 言 ●自动反馈控制电路的用途 自动反馈控制电路的作用是为了提高通信质量。 使通信系统和电子设备在不同的工作条件下某个性 能指标满足需要的精度或特定的要求。 ● 分类 ?自动幅度控制——当要求当输入信号变化时， 输出信号幅度能自动保持恒定。 ?自动频率控制——保持频率的稳定。 ?自动相位控制—— 控制两个信号的相位差在 一定范围。 当 与 之间的关系受到破坏时，反馈控制器能在对 与 的比较中，测出原预定关系偏离的程度，产生相位的误差量 ，将它加到对象上 ，对象根据 对输出量 进行调节，使 与 的 关系接近原来的关系。 6.1.2 应用 1.接收机中的自动增益控制(AGC)电路 ●带有AGC电路的调幅接收机电路框图 ●增益控制的工作原理 某种原因使输出电压振幅增大时，环路开始工 作。中频放大器的输出，一路经包迹检波器解调出 低频信号，另一路经另一个包迹检波器解调出正比 于载波电压幅度的直流电压，并与基准电压比较， 再由直流放大器放大，得到AGC控制电压去控制高 频和中频放大器的增益，使之降低，从而使输出信 号减小。 ●控制增益的方法 ? 反向控制法： 输出信号幅度增大时，AGC电压控制主放大器 ●增益可控的原理 MC1590增益可控集成放大器增益可控电路由 晶体管VT4、VT5和相关的电阻所构成。可控端子 “2”接“增益控制电压”。集成放大器的输入级是由 VT1、VT2和VT3、 VT6构成共射—共基混合连接 差分放大器。同时VT4和VT5的发射极分别与VT3 和VT6的发射极相连，并接在VT1和VT2的集电极 上，使VT3和VT4的输入电阻并联作为VT1的集电 极负载，VT5和VT6的输入电阻并联作为VT2的集 电极负载。当增益控制电压增大时，VT4和VT5的 静态工作点电流增大，等效输入电阻减小，分流增 大，而VT3和VT6的信号电流减小，使放大器增益 下降。 6.2 自动频率控制 ●用途： 用于稳频。使一个频率不够稳定的振荡器，受控于一个高稳定度的晶体振荡器。 6.2.1 工作原理 当输出信号频率偏离所需工作频率时，与标准频率振荡器相比较（鉴频），产生一个正比于频率偏移的电压，即误差电压，该电压作于压控振荡器 ，改变其振荡频率，使之趋向于所需的振荡频率。 6.3自动相位控制—锁相 ●自动相位控制的特点是，有剩余相差，而无 剩余频差，故用于稳频优于自动频率控制。 6.3.1锁相环的构成及工作原理 1.构成框图 2. 各部件的作用 ●鉴相器（Phase Detector 简称PD） 用于比较输入信号 与输出信号 的相 位，实现相位差—电压差的变换。 ●低通滤波器（环路滤波器 Lowpass Filter 简 称LPF） 其作用是滤出鉴相器输出电压中无用的组合频 率分量及干扰，产生压控振荡器的控制电压。 ●压控振荡器（Voltage Control Oscillator 简称 VCO） 使输出电压 的频率随控制电压的变化而 变化，使其趋于输入信号的频率。 2. 工作原理 利用输入信号与输出信号在频率不同时之间存 在的相位差，通过鉴相器变换为电压差，此电压控 制VCO的振荡频率，使其不断靠近输入信号的频率 ，直到完全相等，环路进入锁定状态。此时 与 之间相位差为常数，鉴相器输出为直流电 压。 6.3.2锁相环路的性能分析 1. 分析方法 锁相环中传递的物理量是相位，PD将相位的变 化变为电压的变化；VCO将电压的变化变为频率的 变化；而相位是频率的积分，使锁相环的分析归结 为非线性微分方程的求解。故下面首先导出描述琐 相环路动态过程的基本方程，再据此分析环路的性 能。 2. 环路基本传输函数 （1）各部件的传输函数 ●鉴相器 鉴相器一般是模拟相乘器或异或门。 设VCO自由振荡角频率为 ， 输入信号角频率 VCO实际角频率 则 取 ，就有 鉴相器输