反饋控制電路

1、第九章反饋控制電路9.1鎖相環(huán)路由 鑒相器 、環(huán)路濾波器和 壓控振蕩器 組成，它的主要作用是 用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電信號(hào)相位同步，即可實(shí)現(xiàn)無頻率誤差的頻率跟蹤。9.2實(shí)現(xiàn) AGC 的方法主要有改變發(fā)射級(jí)電流IE 和改變放大器的負(fù)載兩種。9.3 簡(jiǎn)述 AGC 電路的作用。解： AGC 的作用是當(dāng)輸入信號(hào)變化很大時(shí)，保持接收機(jī)的輸出信號(hào)基本穩(wěn)定。即當(dāng)輸入信號(hào)很弱時(shí)，接收機(jī)的增益高；當(dāng)輸入信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，接收機(jī)的增益低。9.4 圖 1 所示的鎖相環(huán)路，已知鑒相器具有線性鑒相特性，試述用它實(shí)現(xiàn)調(diào)相信號(hào)解調(diào)的工作原理。圖 1 鎖相環(huán)路解：調(diào)相波信號(hào)加到鑒相器輸入端，當(dāng)環(huán)路濾波器( LF )帶寬足夠窄，調(diào)制信號(hào)不能通

2、過 LF ，則壓控振蕩器 ( VCO )只能跟蹤輸入調(diào)相波的中心頻率c ，所以o (t)ct ，而i (t)ctmp coste (t)i (t )o (t )mp costu D (t)Ad e (t) Ad mp cos tU m cos t所以，從鑒相器輸出端便可獲得解調(diào)電壓輸出。9.5 鎖相直接調(diào)頻電路組成如圖 2 所示。由于鎖相環(huán)路為無頻差的自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有精確的頻率跟蹤特性， 故它有很高的中心頻率穩(wěn)定度。 試分析該電路的工作原理。圖 2 鎖相直接調(diào)頻電路組成圖解：用調(diào)制信號(hào)控制壓控振蕩器的頻率， 便可獲得調(diào)頻信號(hào)輸出。 在實(shí)際應(yīng)用中，要求調(diào)制信號(hào)的頻譜要處于低通濾波器通帶之外，

3、并且調(diào)制指數(shù)不能太大。 這樣調(diào)制信號(hào)不能通過低通濾波器， 故調(diào)制信號(hào)頻率對(duì)鎖相環(huán)路無影響， 鎖相環(huán)路只對(duì) VCO 平均中心頻率不穩(wěn)定所引起的分量 (處于低通濾波器之內(nèi) )起作用，使它的中心頻率鎖定在晶體振蕩頻率上。9.6 如圖例 3 所示為某晶體管收音機(jī)檢波電路，問：1. 電阻 RL1、RL2 是什么電阻？為什么要采用這種連接方式？2. 電路中的元件 R、C 是什么濾波器，其輸出的 UAGC 電壓有何作用？3. 若檢波二極管 VD 開路，對(duì)收音機(jī)將會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果，為什么？圖 3 晶體管收音機(jī)檢波電路圖 3 具有 AGC 的收音機(jī)檢波電路解： 1. 電阻 RL1、RL2 是檢波器得直流負(fù)載電

4、阻，采用這種連接方式目的是減小檢波器交、直流負(fù)載電阻值得差別，避免產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。2. R、 C 構(gòu)成低通濾波器，其輸出的 UAGC 電壓送到收音機(jī)前級(jí)控制調(diào)諧放大器的增益，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制。3. 若檢波二極管 VD 開路，則收音機(jī)收不到任何電臺(tái)。9.7 鎖相環(huán)路與自動(dòng)頻率控制電路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)頻功能時(shí)，哪種性能優(yōu)越？原因是什么？解：鎖相環(huán)路穩(wěn)頻效果優(yōu)越。這是由于一般的 AFC 技術(shù)存在著固有頻率誤差問題（因?yàn)?AFC 是利用誤差來減小誤差），往往達(dá)不到所要求的頻率精度，而采用鎖相技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)頻時(shí)，可實(shí)現(xiàn)零偏差跟蹤。9.8 畫出鎖相環(huán)路的組成框圖并簡(jiǎn)述各部分的作用。解：鎖相環(huán)路的系統(tǒng)框圖如圖4 所示。

5、圖 4 鎖相環(huán)路的組成框圖鎖相環(huán)路是由鑒相器PD(Phase Detector)、環(huán)路濾波器 LF(Loop Filter) 和壓控振蕩器 VCO 組成的，其中 LF 為低通濾波器。各部分功能如下：(1)鑒相器 PD：鑒相器是一個(gè)相位比較器，完成對(duì)輸入信號(hào)相位與VCO輸出信號(hào)相位進(jìn)行比較，得誤差相位e (t)i (t)o (t ) 。(2)環(huán)路濾波器 LF ：環(huán)路濾波器 (LF) 是一個(gè)低通濾波器 (LPF) ，其作用是把鑒相器輸出電壓ud(t)中的高頻分量及干擾雜波抑制掉，得到純正的控制信號(hào)電壓uc(t) 。(3)壓控振蕩器 VCO ：壓控振蕩器是一種電壓 -頻率變換器，它的瞬時(shí)振蕩頻率 o (t) 是用控制電壓 uc(t)控制振蕩器得到，即用 uc(t) 控制 VCO 的振蕩頻率，使 i 與 o 的相位不斷減小，最后保持在某一預(yù)期值。9.9 鎖相環(huán)路調(diào)頻波解調(diào)器原理電路如圖例3 所示，試分析其解調(diào)過程。圖 5 鎖相環(huán)路調(diào)頻波解調(diào)器原理框圖解：設(shè)輸入調(diào)頻波為uFM (t) U im sinwitK fu(t)dtUim sinwo t(t)1 (t )( wiwo )K f u(t)dt 式中， wi 為調(diào)頻波中心頻率； w0為 VCO 固定頻率。當(dāng) VCO 的頻率鎖定在 wi 時(shí)，有