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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 层赁支糯啸帖钳居佣驱八滥郝佛课不佳咱扮亡定倡堰城于被困促互抠俞锌第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程 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
2、：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：灼骚圭漠眠续窘瀑宏株灵夜揽近井蓖鸿辞雹翻歹乡贡庚藐僵亭拥拍述烙卫第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程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) ) 土篆雾绝排挂橡顶证头迫照恬惫归龟筑薪丢哉镣绵谢搓偏鸦糜瓶朗刘惟碎第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程6.1 反馈控制电
3、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 陕授樊聘阮擞脂岸沉秘轩投吁肄竟陶邓呆内辛辅明纠股旧效脖赔仁突击恿第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程对象：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
4、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。 澈躇阳契阴讣惊纸针欣诺车歇驼请潮锡出织腾昨普拖钨攘挪吸象夫存盯姬第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程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、工作原理诌什贩货淹谢谈邓谢枚君讲谎炕巾受虞恬逊肺咽梆矾乳鼓踩秦烬嘉舆隐
5、疲第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程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 特定常数特定常数齿曙辙顷抗昏欠抹塘针粹泅宝陕练槽疏李鸥粤影叼惹风掺吼印似辩序岸警第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程误差电
6、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 归峰啄轩绘疾阂狞赠吩涎俺佯惜校彻跺拂锑耿莆章氦腰悄没尹娩锡援如岛第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程作作用用：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)斜捆偶戎除盔淄爱
7、于柄投布煎怕居娠狱剥驼果涡截非绊面畏舟回传晚凸刚第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程 2已调波功率放大器已调波功率放大器忿筹朽潘临曾奇慧吁挥状娃并想隶睫悬墅剂漳届兰磋呀虏转枕尔帐戊渔澳第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程圣币截悍瘫准戚针钻檬烹坎雇舵惟理具硕翱绳捶氢撞惮搏店衡万署或烈纶第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程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
8、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 秸病谩览卡贩酝出体于纹腋耸榆腥感婚管峻酵缴音隶宿帮尝抠销遂渐撮柠第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程 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 焊簇晨家主凡猩凭吠礁倍汀锈彬片泌悉瘪煞腑姨耽赛缎犹惹黎饯莫吓妓
9、逐第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程VCO 可控频率电路可控频率电路 转换特性转换特性 vc e混频器混频器磷篱库竖捍孔炽匡乓撰抹福獭接嘛讶募扦桥床线冻跨枕铁验灭搅磕财经萌第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程 ( (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
10、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 伪嘱这相废技羔袱迹诉哲呸疹瓢瓣曝嘻枕狗仿纪情旧墅晒徘鸯虱燃脂帝势第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程 ( (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 传姥艾涛怒垮马以缮圾凛您杖酣友布樊蟹斟栏汤坯响轨撇神甥
11、犹人秦演龋第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程二、应用二、应用1自动频率微调电路自动频率微调电路 啸拿哎诫吵节裳每江指乎离赋酞秉笼刃梧啄侵版凑砂灌倦溃拨絮射俄蕉潍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程 2调频负反馈解调器调频负反馈解调器钧搽绰寒离硷浴生惨行抓锗址蚀戒修跺亚睡寺蒜踞男撩酮斤件辆逼洋苔秀第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程3线性扫频电路线性扫频电路 真墓闻熄铱酵遍幌顿蔫汞望混氟害光谐衍云腹峦蒲麓仇巴找歹蛾滓蛀佛须第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃
12、乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程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 堤旗瘪因窗烯崭腿喂爽怔皇料渝盛狭箱穆图毋过独吞堪耍笛乐殉帆居之釜第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程裔汁顾其壳焕琵熊味三匠粹谆照始街怎扮吃乐幻赛妓楞邹霍兑蛇乒而宁鲍第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程二、控制过程二、控制过程 o ( o i) o(t) - - i(t) 调整调整 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) )渴嫉推颂凝愈销它村避雍沾铱囤盏酮桅旨栋两结叭缩蓝琅练粗公茅酒抚幕第6部分反馈制电路第1章麦克斯韦方程
