上课PPT.doc

专业选修课
本课程基本内容:了解无线系统中常用的自动控制电路(AGC、AFC、APC),着重介绍应用最为广泛的APC(锁相)电路。
基本要求:按时上课,认真听讲,认真完成布置的作业;
考试:开卷考试,
本课程成绩:15% 出勤
15%课后作业
10% 大作业
60% 期末考试
第一章绪论

变换电视频道并看到清晰的图像;
随心所欲的选择不同的电台,收听悦耳的立体声广播;
把深埋在噪声中的有用信号提取出来,从而使地面接收设备正确接收卫星,宇宙飞船等距离地球非常遥远空间飞行体发回来的信息。
锁相环已成为通信、雷达、导航,深空探测,无线通信和电子仪器不可缺少的部分,锁相技术已成为每个电子工程师必须掌握的基础知识。
振荡器是电子设备的心脏。
从互感耦合三点式考比兹克拉泼西勒晶体振荡器
由于?原因,限制了晶体振荡器的频率。基音晶体振荡器的频率不超过?
泛音晶体振荡器可提高晶振的频率,通常最高用到?次泛音
四点必要性
(1)在数字电路中,时钟频率不稳定会引起时序关系的混乱
(2)如果通信系统的频率不稳定,会给接受带来极大的困难
(3)测量器的基准频率不稳定,会引起测量误差
(4)空间技术的发展对频率源的频率稳定度要求更为严格:例如要实现与火星通信,频率的相对误差不能大于数量级,倘若给距离地球5600万千米的卫星定位,要求频率的相对误差不能大于数量级。
高稳定度、高纯度频率源现在已经成为电子产品领域的一个重要部分,在无线通信系统中,对振荡器的频率提出了越来越高的要求,高稳定度的本振源,也是由锁相技术来保证的。
为了获得高纯频谱的振荡源,必须利用锁相与频率合成技术,而锁相是借助于反馈控制实现的。
反馈控制电路(AGC、AFC、APC)是一种自动调节系统,其作用是在系统受到扰动的情况下,通过反馈电路控制作用的调节,使系统的某个参数达到所需的精度,或按一定的规律变化。
整个反馈控制系统是一个闭环系统,通过不断地反馈、比较, 输出控制信号,从而对受控器件的特性进行修正,使系统性能优良并达到稳定状态。反馈控制是现代系统中的一种重要的技术手段。
在现代通信系统和电子设备中,为了提高技术性能,或者实现某些特殊的高指标要求,广泛采用上述反馈控制回路。
1)例如,对于车载接收设备来说,接收机相对于发射机的距离及周围环境时刻在改变,接收天线上感应到的信号强弱将不断地、无规则地变化。若采用自动增益控制电路,使放大器的增益能够随信号强弱变化,使输出信号电平基本稳定,可克服应用固定增益放大器输出信号时强时弱的缺点。
2)对通信系统来说,传送信息的载波信号通常采用高频振荡信号,而一个高频振荡信号含有三个基本参数,即振幅、频率和相位。在传送信息时,发射信号可用振幅调制、频率调制和相位调制。对于反馈控制电路来说,也就是实现对这三个参数的分别控制,即自动振幅控制、自动频率控制和自动相位控制。
一般来说,反馈控制系统通常由5部分组成,即参考部件、比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络。
反馈系统的框图。
图9—1 反馈控制电路的组成方框图
参考部件用于产生标准物理量,为系统的输入信号;
比较部件产生误差信号;
控制部件产生控制信号;
可控部件产生输出物理量;
扰动代表各种使输出量变动的因素,反馈网络的作用是从受控信号中提取进行比较的分量并送比较器。
反馈控制电路的基本工作原理
整个反馈控制系统是一个闭环系统,系统的输入量是反馈控制器的比较标准量。根据实际工作的需要,每个反馈控制电路的和之间都具有确定的关系,假设。如果由于某种原因这一关系遭到破坏,则比较器就能够通过对和的比较,检测出输出量和输入量的关系偏离的程度,从而产生相应的误差量,由控制部件转化为,并将其加到受控对象上。控制对象根据
对输出量进行调节,使输出量和输入量之间的关系接近或恢复到预定的关系。通过不断地反馈、比较, 输出控制信号,从而对受控器件的特性进行修正,使系统性能优良并达到稳定状态。
反馈控制系统之所以能够控制参量,使之稳定,其主要原因在于它能够利用存在着的误差来减小误差。因此当扰动引起误差时,反馈控制系统只能把误差减小或者说减到很小,但不能完全消除误差。
下面以空调的温控系统为例,来说明闭环自动控制系统的工作过程。我们用遥控器设置空调温度时,就在空调的控制板上形成了一个与这个温度相对应的电信号,这个电信号就是输入量。感温头(温度传感器)用来测量环境温度,形成反馈信号,只要反馈信号和输入信号表示的温度不相等时,空调就产生冷风和热风,使房间温度向预定温度方向变化。此温度控制系统中,房间温度是输出量。反馈控制系统之所以能够控制参量,使之稳定,其主要原因在于它能够利用存在着的误差来减小误差