第6章反馈控制电路.pptx

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 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：增益：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：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 作作用用：当当输输出出信信号号电电压压变变化化很很大大时时，保保持持输输出出电电压压几几乎乎不不变。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混频器混频器 (a)o =e0，(b)M 锁锁定定时时的的平平衡衡点，剩余角频差点，剩余角频差 (c)M、P 稳稳定定平平衡衡点点，但但 P 点点环环路路已已失失去去调调解解作作用用。N 不不稳稳定定平平衡点。衡点。同步带：同步带：H=e02 捕捉带：捕捉带：p=e03 (a)o =e0，(b)M 锁锁定定时时的的平平衡衡点点，剩余角频差剩余角频差 (c)M、P 稳稳定定平平衡衡点点，但但 P 点点环环路路已已失失去去调调解解作作用。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)锁锁相相环环路路(PLL)也也是是一一种种实实现现频频率率跟跟踪踪的的自自动动控控制制电电路路，而而且跟踪是无误差的，即且跟踪是无误差的，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 环环路路锁锁定定，保保持持固固有相差有相差 o。图图 613用旋转矢量说明锁相环路的控制过程用旋转矢量说明锁相环路的控制过程(a)失锁失锁(0 i)()(b)锁定锁定(0=i)