第6部分反馈控制电路

1、第第 6 章反馈控制电路章反馈控制电路 6.1反馈控制电路概述反馈控制电路概述 6.2锁相环路性能分析锁相环路性能分析 6.3集成锁相环及其应用集成锁相环及其应用 基本要求与基本知识点：理解锁相环的工作原理，锁定基本要求与基本知识点：理解锁相环的工作原理，锁定和捕捉的概念，锁相环路的稳态和瞬态响应的概念；了解锁和捕捉的概念，锁相环路的稳态和瞬态响应的概念；了解锁相环路在频率合成器中的应用性能和锁相环路在调制和解调相环路在频率合成器中的应用性能和锁相环路在调制和解调中的应用。中的应用。重点与难点：锁相环的工作原理重点与难点：锁相环的工作原理基本内容与基本要求：基本内容与基本要求：6.1反馈控制电

2、路概述反馈控制电路概述6.1.1自动电平控制电路自动电平控制电路 6.1.2自动频率控制电路自动频率控制电路6.1.3自动相位控制电路自动相位控制电路( (锁相环路锁相环路) ) 6.1 反馈控制电路概述反馈控制电路概述一、一、 组成及电路原理概述组成及电路原理概述1、组成：反馈控制器、组成：反馈控制器+ 对象对象ox电路的输入输入量为电路的输入输入量为 ，输出量为，输出量为 ；反馈控制器的输入；反馈控制器的输入量为量为 ，输出量为，输出量为 exixox对象：根据对象：根据 xe 对对 xo 调解，稳定时接近预定关系。调解，稳定时接近预定关系。 反馈控制电路是一种有误差的控制电路。反馈控制电

3、路是一种有误差的控制电路。根据控制对象参数不同反馈控制电路分为以下三类：根据控制对象参数不同反馈控制电路分为以下三类：自动电平控制电路自动电平控制电路自动频率控制电路自动频率控制电路自动相位控制电路自动相位控制电路2、电路原理、电路原理反馈控制电路的预定关系：反馈控制电路的预定关系：xo = = g(xi) 反馈控制器：比较反馈控制器：比较 xo、xi 产生误差量产生误差量 xe。 6.1.1自动电平控制电路自动电平控制电路一、工作原理一、工作原理对象为可控增益放大器，其对象为可控增益放大器，其输入信号：输入信号：vi = vimcos t 输出信号：输出信号：vo = vomcos t 增益

4、：增益： )()()(imome vvva= =, ,受误差电压控制。受误差电压控制。 自动电平控制电路自动电平控制电路 输入量输入量 xi 为为 vr ，输出量，输出量 xo 为为 vom 。预定关系：预定关系：vom = kvrk 特定常数特定常数误差电压误差电压： = = = vvvvvvav 0 )(re；满足预定关系时：满足预定关系时：ve = 0 调节过程：调节过程： 增益控制特性，增益控制特性， 反馈控制器的比较特性。反馈控制器的比较特性。 满足预定关系满足预定关系 ve = 0，vom = kvr 作用：当输出信号电压变化很大时，保持输出电压几乎不作用：当输出信号电压变化很大时

5、，保持输出电压几乎不变。变。 二、应用二、应用1自动增益控制电路自动增益控制电路(agc) 2已调波功率放大器已调波功率放大器6.1.2自动频率控制电路自动频率控制电路一、工作原理一、工作原理主要作用是自动调整振荡器的频率。主要作用是自动调整振荡器的频率。 环路的输入量：环路的输入量： vi(t) 的角频率的角频率 i 环路的输出量：环路的输出量： vo(t) 的角频率的角频率 o 预定关系：预定关系： o i = = e0 e vd vc o 限幅鉴频器限幅鉴频器 频率比较器频率比较器 转换特性转换特性 e vc放大器放大器 vco 可控频率电路可控频率电路 转换特性转换特性 vc e混频器

6、混频器 ( (a) ) o = = e0， ( (b) )m 锁定时的平衡锁定时的平衡点，剩余角频差点，剩余角频差 ( (c) )m 、p 稳定平衡稳定平衡点，但点，但 p 点环路已失去点环路已失去调解作用。调解作用。 n 不稳定平不稳定平衡点。衡点。 同步带：同步带： h = = e02 捕捉带：捕捉带： p = = e03 ( (a) ) o = = e 0， ( (b) )m 锁定时的平衡锁定时的平衡点，剩余角频差点，剩余角频差 ( (c) )m 、p 稳定平衡点，稳定平衡点，但但 p 点环路已失去调解作点环路已失去调解作用。用。 n 不稳定平衡点。不稳定平衡点。 同步带同步带： h = = e02 捕捉带捕捉带： p = = e03 二、应用二、应用1自动频率微调电路自动频率微调电路 2调频负反馈解调器调频负反馈解调器3线性扫频电路线性扫频电路 6.1.3自动相位控制电路自动相位控制电路(锁相环路锁相环路)锁相环路锁相环路 (pll) 也是一种实现频率跟踪的自动控制电路，也是一种实现频率跟踪的自动控制电路，而且跟踪是无误差的，即而且跟踪是无误差的，即 vco 输出信号频率恒等于输出信号频率恒等于输入信号频率。输入信号频率。 一、组成框图一、组成框图 二、控制过程二、控制过程 o ( o i) o(t) i(t) 调调整整 vco o = = i