高頻電子技術(shù)ppt課件(2)(已修改)
2025-05-19 12:10 本頁面
【正文】 第 10章 反饋控制電路 ? 概述 ? 利用反饋實(shí)現(xiàn)對電子系統(tǒng)自身控制的電路稱為反饋控制電路。前面介紹了放大電路、振蕩電路、調(diào)制電路和解調(diào)電路等功能電路，用這些功能電路可以組成一個通信系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)，但是這樣組成的系統(tǒng)的性能不一定完善。例如，在調(diào)幅接收機(jī)中，天線上感生的有用信號的強(qiáng)度往往由于電波傳播衰減等原因會有較大的起伏變化，導(dǎo)致放大器輸出信號時強(qiáng)時弱，發(fā)生不規(guī)則變化，有時還會造成阻塞。對于移動接收設(shè)備，由于接收設(shè)備和發(fā)射機(jī)的距離以及周圍的環(huán)境時刻變化，接收天線感應(yīng)到的信號強(qiáng)弱不斷的、無規(guī)則地變化。若采用固定增益的放大器，則信號強(qiáng)時會造成阻塞，信號弱時又會造成輸出信號太弱，這顯然不利于信號的處理。 ? 在電子技術(shù)中，由于需要具有性能優(yōu)良的處理和傳輸信號的器件以及電路，因此廣泛采用反饋技術(shù)，構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)，完成各種需要的任務(wù)。 ? 各種類型的反饋控制電路，就其作用而言，都可看成由反饋控制器和對象兩部分組成的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖 101所示。圖中， Xi、 Xo分別為反饋控制電路的輸入量和輸出量，它們之間有一確定的關(guān)系，設(shè)為 Xo=f（ Xi），這個關(guān)系是根據(jù)使用要求預(yù)先設(shè)定的。若由于某種原因，使這個關(guān)系受到破壞，則反饋控制器就能在對 Xo和 Xi的比較過程中檢測出它們與預(yù)定關(guān)系之間的偏離程度，從而產(chǎn)生相應(yīng)的誤差量 Xe加到對象上，對象根據(jù) Xe對 Xo進(jìn)行調(diào)節(jié)，使 Xo與 Xi之間接近或恢復(fù)到預(yù)定的關(guān)系。 圖 101 反饋控制電路的組成框圖 ? 根據(jù)控制對象參數(shù)的不同，反饋控制電路可分為以下3類：①若需要比較和調(diào)節(jié)的參數(shù)為電壓或電流，則相應(yīng)的 Xo和 Xi為電壓或電流的反饋控制電路稱為自動增益控制電路（ Automatic Gain Control， AGC）。②需要比較和調(diào)節(jié)的參數(shù)為頻率，則相應(yīng)的 Xo和 Xi為頻率的反饋控制電路稱為自動頻率控制電路（ Automatic Frequency Control， AFC）。③若需要比較和調(diào)節(jié)的參數(shù)為相位，則相應(yīng)的 Xo和 Xi為相位的反饋控制電路稱為自動相位控制電路（ Automatic Phase Control， APC）。自動相位控制電路又稱為鎖相環(huán)路（ Phase Locked Loop， PLL），它是應(yīng)用最廣的一種反饋控制電路，目前已制成通用的集成組件。 自動增益控制電路 自動增益控制電路是接收機(jī)的重要輔助電路之一，它的作用是使接收機(jī)輸出電平保持一定范圍。 ? 接收機(jī)的輸出電平取決于輸入信號電平以及接收機(jī)的增益。若接收機(jī)的增益恒定不變，則信號太強(qiáng)時會造成接收機(jī)飽和或阻塞，而信號太弱時又可能被丟失。因此希望接收機(jī)的增益隨接收信號的強(qiáng)弱而變化，信號強(qiáng)時增益低，信號弱時增益高，這樣就需要使用自動增益控制電路。 ? ? 電路組成框圖 ? 自動增益控制電路是一種在輸入信號幅值變化很大的情況下，通過調(diào)節(jié)可控增益放大器的增益，使輸出信號幅值基本恒定或僅在較小范圍內(nèi)變化的一種電路，其組成框圖如圖102所示。 圖 102 自動增益控制電路的組成 ? 它的反饋控制器由檢波器、低通濾波器、直流放大器和電壓比較器組成，對象就是可控增益放大器。可控增益放大器的電壓增益 A2受比較器輸出誤差電壓 ue的控制。這種控制是通過改變受控放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的電流值、輸出負(fù)載值、反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋量或與受控放大器相連的衰減網(wǎng)絡(luò)的衰減量等來實(shí)現(xiàn)的。 ? 濾波器的作用 ? 當(dāng)輸入信號為調(diào)幅信號時，其調(diào)制信號為低頻信號，經(jīng)過振幅檢波器可將該調(diào)制信號檢測出來。顯然，自動增益控制電路不應(yīng)該按此信號的變化來控制增益 A2。否則，調(diào)幅波的有用幅值變化將會被自動增益控制電路的控制作用所抵消，即當(dāng)此調(diào)制信號幅度大時，可控增益放大器的增益下降；當(dāng)此調(diào)制信號幅度較小時，可控增益放大器的增益增加，從而使放大器的輸出保持基本不變，這種現(xiàn)象被稱為反調(diào)制。顯然當(dāng)出現(xiàn)反調(diào)制后，可控增益放大器輸出的調(diào)幅信號的調(diào)制度將下降。由于發(fā)射功率的變化、距離遠(yuǎn)近的變化和電波傳播衰減等引起信號強(qiáng)度的變化是比較緩慢的，反映其變化的信號應(yīng)是緩慢變化信號，其頻率應(yīng)該比調(diào)制信號的頻率低。低通濾波器的作
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