《高頻反饋控制電路》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 頻差 (Original Frequency Difference) 或 [初始頻差 ] （ Initial Frequency Difference） 表示 VCO自由振蕩角頻率 ?0偏離參考角頻率 ?r的數(shù)值。 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 16 鎖相環(huán)工作過程的定性分析 要嚴(yán)格求解鎖相環(huán)路的各項(xiàng)性能指標(biāo)，如 鎖定、跟蹤、捕獲、失鎖 等往往是很困難的。 Demo: the Phenomenon of PLL in the Fourth Experiment . 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 12 調(diào)制信號(hào)參數(shù)：直流分量 V0 = V，交流分量： 1Vpp， 1KHz 調(diào)頻信號(hào)參數(shù)：中心頻率 fc = KHz， 最大頻偏 △ fm=? KHz 調(diào)制信號(hào)正弦波波形 (信元 ) 調(diào)頻信號(hào) FM波形 (三角波 ) 調(diào)頻信號(hào) FM波形 (方波 ) 鎖相環(huán)中鑒相器“ A”端波形 (失鎖狀態(tài) ) (鎖定狀態(tài) ) 鎖相環(huán)中“ B”端波形（信宿） (失鎖狀態(tài) ) (鎖定狀態(tài) ) 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 13 當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)均為大信號(hào)時(shí)， 當(dāng) △ ?=0時(shí)，相乘后的波形為上、下等寬的雙向脈沖，且頻率加倍，因而相應(yīng)的平均分量為零 u0=0。 鑒 相 器 (PD): 產(chǎn)生誤差電壓 Ud(t) 環(huán)路濾波器 (LF): 產(chǎn)生控制電壓 Uc(t) 電壓控制振蕩器 (VCO):輸出瞬時(shí)頻率 ?v 當(dāng) ?v?r時(shí)， →Δ?(t) → Ud(t) →Uc(t) → ?v ↓， 直到 → Δ?(t) = Δ?∞， ?v = ?r ，環(huán)路鎖定。 AFC電路是以 消除頻率誤差為目的 的反饋控制電路 ， 基本思想是利用頻率誤差電壓去消除頻率誤差 ， 因此當(dāng)電路達(dá)到平衡狀態(tài)后 ， 必然 會(huì)有剩余頻率誤差存在 ， 即頻率誤 差不可能為零。 自動(dòng)頻率控制電路 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 7 當(dāng) f0 = fr（標(biāo)稱頻率）時(shí)，鑒頻器輸出 uc=0，壓控振蕩器振蕩 頻率不變 ； 鎖定狀態(tài)的 Δf 稱為穩(wěn)態(tài)頻率誤差（ 剩余頻率誤差 ）。 自動(dòng)增益控制（ AGC） 自動(dòng)頻率控制（ AFC） 自動(dòng)相位控制（ APC） 其中自動(dòng)相位控制電路又稱為 鎖相環(huán)路（ PLL） , 是應(yīng)用最廣的一種反饋控制電路。第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 1 第 8章 反饋控制電路 自動(dòng)增益控制電路 自動(dòng)頻率控制電路 鎖相環(huán)的基本原理 新版：第 4章 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 2 在通信系統(tǒng)和電子設(shè)備中，為了提高技術(shù)性能，或者實(shí)現(xiàn)某些特殊的高指標(biāo)要求，廣泛采用各種類型的 反饋控制回路 。反饋控制電路就是對(duì)這三個(gè)參數(shù)分別進(jìn)行控制。 自動(dòng)增益控制電路 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 6 自動(dòng)頻率控制 （ AFC） 電路由 頻率比較器 、 低通濾波器和 可控頻率器件 三部分組成 ， 如圖所示 。 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 8 鎖相環(huán)的基本原理 新版：第 鎖相環(huán)也是以 消除頻率誤差為目的 的反饋控制電路 ，但是它是 利用相位誤差去消除頻率誤差 ， 因此當(dāng)電路達(dá)到平衡狀態(tài)后 ， 盡管存在 剩余相位誤差存在 ， 但頻率誤差可以降低到零 ， 從而 實(shí)現(xiàn)無頻率誤差 的頻率跟蹤和相位跟 蹤。它由三個(gè)基本部件組成。 AGC： 電平誤差 △ A (△ U) AFC： 頻率誤差 △ f APC（ PLL） : 相位誤差 △ ? 結(jié)論 ： PLL也是一種實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤的自動(dòng)控制電路，它與AFC電路的區(qū)別在于可以實(shí)現(xiàn) 無誤差的頻率跟蹤，即 fv = fr 而其它頻率控制系統(tǒng)總是會(huì)存在頻率差。 2() MoAt????? 這種鑒相器是比較兩個(gè)開關(guān)波形的相位差而獲得所需的鑒相電壓，因而又將它稱為符合門鑒相器。 （ 3）控制頻差 (Controlled Frequency Difference) 表示 VCO在控制電壓 Uc(t)的作用下產(chǎn)生的振蕩角頻率 ?v偏離 VCO自由振蕩角頻率 ?0的數(shù)值。 Δ?p 設(shè)鎖相環(huán)路處于失鎖狀態(tài) ， 改變 ?r使固有頻差 |?Δ?o| 減少 ， 環(huán)路能夠經(jīng)牽引捕獲而入鎖的最大固有頻差值|?Δ?om| 稱為環(huán)路捕獲帶 Δ?p 。 開機(jī)時(shí)，鑒相器輸入端兩信號(hào)之間存在著起始頻差（即固有頻差） Δω0，其相位差為 Δω0 t。這一恒定的直流電壓通過環(huán)路濾波器的作用使 VCO的平均頻率 ωv偏離 ω0向 ωr靠攏，這就是環(huán)路的 頻率牽引效應(yīng) 。lim ???tet? 鎖定狀態(tài) 當(dāng)在環(huán)路的作用下 ， 調(diào)整控制頻差等于固有頻差時(shí) ，瞬時(shí)相差 θe(t)趨向于一個(gè)固定值 ， 并一直保持下去 ， 我 們將這種狀態(tài)稱為鎖相環(huán)路進(jìn)入了 鎖定狀態(tài) 。 如果繼續(xù)增大 Δω0，則 環(huán)路失鎖 (ωv≠ωr )。 (3)濾波特性： 鎖相環(huán)具有窄帶特性， 當(dāng)壓控振蕩器頻率鎖定在輸入頻率上時(shí)，僅位于輸入信號(hào)頻率附近的干擾成分能以低頻干擾的形式進(jìn)入環(huán)路，而絕大多數(shù)的干擾會(huì)受到環(huán)路低通濾波器的抑制 ，從而減少了對(duì)壓控振蕩器的影響。 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/4/2022 11:19 AM 26 鎖相環(huán)的主要應(yīng)用 同步檢波器 第 8章 反饋控制電路 第二十三講 反饋控制電路 6/
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