第六章反饋控制電路

第六章反饋控制電路第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、.自動(dòng)電平控制電路1、工作原理AutomaticLevelControl比較放大器Ar直流放大器A1可控增益放大器A2（Ve）振幅檢波器Ηd

對(duì)象反饋控制電路輸入信號(hào)：輸出信號(hào)：增益：受ve控制自動(dòng)電平控制電路的輸入量自動(dòng)電平控制電路的輸出量關(guān)系式為：一定0一般規(guī)定否則比較器的門限電壓A第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三A當(dāng)滿足預(yù)定關(guān)系時(shí)增益控制特性反饋控制器的比較特性環(huán)路穩(wěn)定過(guò)程：當(dāng)A點(diǎn)，環(huán)路進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)Lock穩(wěn)態(tài)幅差或剩余幅差可控增益越大，第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、應(yīng)用（1）.自動(dòng)電平控制電路AutomaticGainControl，AGC高頻放大器混頻器中頻放大器包絡(luò)檢波器低頻放大器直流放大器AGC檢波器帶有AGC電路的調(diào)幅接收機(jī)最大結(jié)果中頻輸出電壓強(qiáng)度的增大受壓縮一定時(shí)A的控制倍數(shù)能夠在A的變化范圍，滿足環(huán)路的輸出控制在所要求范圍內(nèi)。通常取接收的靈敏度電壓第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一定時(shí)采取的措施：(1)(2)增大直流放大器增益實(shí)際電路，采用多種方法實(shí)現(xiàn)可控增益放大器受控制利用直接改變放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)電流值，或改變受控網(wǎng)絡(luò)的可變衰減網(wǎng)絡(luò)的衰減量，或通過(guò)非線性器件改變受控放大器的反饋量。高頻放大器混頻器中頻放大器包絡(luò)檢波器低頻放大器直流放大器AGC檢波器帶有AGC電路的調(diào)幅接收機(jī)第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）、已調(diào)波線性功率放大器包絡(luò)檢波器比較放大器包絡(luò)檢波器放大和濾波已調(diào)波線性功率放大器已調(diào)波輸出已調(diào)波輸入帶有自動(dòng)電平控制電路的線性功率放大器Vr：已調(diào)波輸入包絡(luò)電壓，作為環(huán)路的輸入量V+：已調(diào)波輸出包絡(luò)失真電壓Ve：比較放大器輸出因失真而引起的誤差電壓，該誤差電壓經(jīng)放大和濾波后去控制線性功率放大器的增益。當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)，輸出電壓的包絡(luò)變化必將接近輸入電壓包絡(luò)變化，從而有效地減少非線性失真，實(shí)現(xiàn)良好的線性放大。第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、自動(dòng)頻率控制電路（AutomaticfrequecyControl，AFC）1。工作原理混頻器差頻放大器限幅鑒頻器壓控振蕩器VCO放大器反饋控制對(duì)象自動(dòng)頻率控制電路框圖0壓控特性0鑒頻特性對(duì)象：振蕩頻率受誤差電壓控制的壓控振蕩器-----VCOVCO未受控制前Vc=O時(shí)的震蕩頻率鑒頻器的中心角頻率這時(shí)環(huán)路不工作AFC電路預(yù)定關(guān)系式最后進(jìn)入鎖定狀態(tài)，其誤差角頻率—剩余角頻差將VCO不穩(wěn)定而引起的較大的起始角頻差減少到較少的剩余角頻差。第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三環(huán)路的同步和捕捉帶將頻差放大、限幅鑒頻器、放大器頻率比較電路將VCO與混頻器可控頻率電路頻率比較電路可控頻率電路Wo=Wr，△We=0Wr增大△Wo=△Weo可控頻率電路的轉(zhuǎn)換特性M是環(huán)路鎖定時(shí)的平衡點(diǎn)，相應(yīng)的頻差=剩余頻差在平衡點(diǎn)上，由△Weo∞通過(guò)頻率比較器產(chǎn)生的Vc，Vc通過(guò)可控頻率電路產(chǎn)生△Weo∞起初角頻差△Weo較大時(shí)，（2）向右移，△Weo∞也越大混頻器差頻放大器限幅鑒頻器壓控振蕩器VCO放大器反饋控制對(duì)象自動(dòng)頻率控制電路框圖第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）鎖定的穩(wěn)定性分析用作圖法顯示環(huán)路鎖定時(shí)的△Weo∞頻率比較電路可控頻率電路當(dāng)初始角頻差△Weo很大時(shí)，比如到△Weo1兩曲線有三個(gè)交點(diǎn)M、N、P。1.N點(diǎn)：△WeVcM點(diǎn)2.M、P點(diǎn)△WeVcP點(diǎn)△WeVc△We△WeVc△WeM點(diǎn)△WeVc△WeP點(diǎn)這時(shí)的剩余頻差接近于起始頻差，環(huán)路實(shí)際上已失去了自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，起不了減少頻差的作用。效果上，它與環(huán)路不工作、即失鎖的情況類似。平衡點(diǎn)假如環(huán)路原先是鎖定的，如Mo點(diǎn)，因起始頻差增大到△Weo1，但增大速度慢，環(huán)路來(lái)得及跟著調(diào)整，就穩(wěn)定在M點(diǎn)。反之。環(huán)路原先是失鎖的，后因起始頻差減少到△Weo1，則環(huán)路進(jìn)入P點(diǎn)穩(wěn)定下來(lái)，而不在M點(diǎn)。即失鎖?！鱓eVc△We第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）同步帶和捕捉帶P‘I用作圖法顯示環(huán)路鎖定時(shí)的△Weo∞1.同步帶：若環(huán)路原先是鎖定的，當(dāng)起始增大到△Weo2兩線切于M/點(diǎn)，再增大，就沒(méi)有交點(diǎn)了即△Weo2是環(huán)路能夠維持鎖定的最大允許的起始頻差，叫同步帶或跟蹤帶，△WH2.捕捉帶若起始頻差很大，環(huán)路原先是失鎖的，當(dāng)起始頻差減小到△Weo3兩線切于N/點(diǎn)，不穩(wěn)定的，環(huán)路必定轉(zhuǎn)移到M//點(diǎn)上穩(wěn)定下來(lái)，這表明△Weo3是環(huán)路能從失鎖進(jìn)入鎖定的最大允許的起始頻差，叫捕捉帶同步帶大于捕捉帶第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.應(yīng)用（1）自動(dòng)頻率微調(diào)電路（接收與發(fā)射的頻率微調(diào)、調(diào)頻接收的解調(diào)、掃頻電路等）混頻器中頻放大器包絡(luò)檢波器壓控振蕩器放大和低通濾波器限幅鑒頻器調(diào)幅輸入具有自動(dòng)頻率微調(diào)電路的調(diào)幅接收機(jī)利用鑒頻將偏離額定中頻的頻率誤差變換成電壓，控制VCO的振蕩頻率，使偏離于額定中頻的頻率誤差減小。當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)，接收機(jī)的輸入調(diào)幅信號(hào)的載波頻率和VCO振蕩頻率之差接近于額定中頻，這樣可以減少中頻的帶寬、提高接收機(jī)的靈敏度和選則性第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）調(diào)頻負(fù)反饋解調(diào)電路混頻器中頻放大器壓控振蕩器低通濾波器限幅鑒頻器調(diào)頻輸入調(diào)頻負(fù)反饋解調(diào)電路解調(diào)電壓輸出WiWoWe中頻信號(hào)的載波角頻率中頻信號(hào)的最大角頻偏減小到△WmI△Wmc△WmI仍為不失真的調(diào)頻波第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）線性掃頻電路固定頻率振蕩器混頻器比較-放大器+鑒頻器寬帶放大器掃頻振蕩器Vi（t）自動(dòng)頻率控制的掃頻信號(hào)發(fā)生器掃頻信號(hào)輸出掃頻信號(hào)發(fā)生器Vi是輸入鋸齒波，輸出是信號(hào)頻率按輸入信號(hào)線性變化的調(diào)頻波。鑒頻器將解調(diào)出失真的鋸齒波調(diào)制信號(hào)與輸入信號(hào)比較，將兩者的差值再與輸入信號(hào)疊加后作為掃頻振蕩器的調(diào)制信號(hào)，就能補(bǔ)償輸出掃頻信號(hào)的失真。第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、自動(dòng)相位控制電路（瑣相環(huán)路）鑒相器壓控振蕩器低通濾波器鎖相環(huán)路反饋控制對(duì)象基本鎖相環(huán)路PhaseLockLoop，PLLPLL是一種實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤的自動(dòng)控制電路，而且這種跟蹤是無(wú)誤差的，即VCO輸出頻率=輸入信號(hào)頻率。（a）（b）（a）失鎖Wo大于Wi（b）鎖定Wo等于Wi鑒相器產(chǎn)生誤差電壓VCO的頻率被調(diào)整環(huán)路鎖定鑒相器產(chǎn)生固定的誤差電壓，保持鎖定第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)、鎖相環(huán)路性能分析一、基本環(huán)路方程1、鑒相器鎖相環(huán)路中鑒相器的輸入信號(hào)：輸入信號(hào)電壓和VCO電壓Vo鑒相器作用：檢測(cè)出兩信號(hào)的相位差，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓Vd（t）鑒相器鑒相器的電路模型VCO未加控制電壓的固有振蕩角頻率：即環(huán)路的參考頻率，為輸入信號(hào)的角頻率VCO的實(shí)際振蕩角頻率起始相角，一般取對(duì)于采用相乘器的乘積型和采用包絡(luò)檢波器的疊加型鑒相器，它的輸出平均電壓Ad為鑒相器的最大輸出電壓第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.壓控振蕩器VCO0壓控特性A0為Vc=0時(shí)的斜率，即稱做壓控靈敏度，單位rad/s。v用微分算子P=d/dtVCO為一個(gè)理想的積分環(huán)節(jié)VCO電路模型第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.環(huán)路低通濾波器LoopLowpassFilter作用：濾除鑒相輸出電流中的無(wú)用頻率分量及其它干擾分量，達(dá)到環(huán)路所要求的性能，并保證環(huán)路的穩(wěn)定性。RCVc（t）Vd（t）a簡(jiǎn)單RC濾波器R1CVc（t）Vd（t）B無(wú)源比例積分濾波器R2R1CVc（t）Vd（t）C有源比例積分濾波器R2中的復(fù)數(shù)S用微分算子p替換濾波器的激勵(lì)和響應(yīng)之間關(guān)系的微分方程Vd（t）Vc（t）環(huán)路濾波器的電路模型第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.基本環(huán)路方程鎖相環(huán)基本環(huán)路模型Vc（t）環(huán)路濾波器的電路模型VCO電路模型鑒相器的電路模型非線性方程，完全描述環(huán)路閉合后所發(fā)生的動(dòng)態(tài)過(guò)程。VCO振蕩角頻率偏離輸入信號(hào)角頻率的數(shù)值，瞬時(shí)角頻差；VCO在Vc的作用下產(chǎn)生振蕩角頻率偏離Wr的數(shù)值，控制角頻差輸入信號(hào)角頻率偏離Wr的數(shù)值，既輸入固有角頻差基本環(huán)路方程0壓控特性VCO瞬時(shí)角頻差+VCO在Vc作用產(chǎn)生的控制角頻差=輸入固有角頻差第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三鎖定過(guò)程若輸入固有角頻差為常數(shù)，即為恒定頻率的輸入信號(hào)進(jìn)入鎖定過(guò)程中瞬時(shí)角頻差控制角頻差瞬時(shí)角頻差=0控制角頻差=輸入信號(hào)和VCO的頻率相等，進(jìn)入鎖定狀態(tài)相位誤差表示，即剩余相位差或穩(wěn)態(tài)相位誤差。固定值鑒相器輸出一直流電壓通過(guò)濾波器VCO使其振蕩頻率等于輸入信號(hào)頻率設(shè)濾波器直流增益環(huán)路鎖定時(shí)環(huán)路的直流總增益最大輸入固有頻差為鎖相環(huán)的同步帶或跟蹤帶用要增大鎖相環(huán)路的同步帶，必須提高其直流總增益。且在于VCO最大頻率控制范圍足夠大時(shí)才成立。Vc（t）環(huán)路濾波器的電路模型VCO電路模型鑒相器的電路模型輸入固有角頻差VCO瞬時(shí)角頻差VCO在Vc作用產(chǎn)生的控制角頻差第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、捕捉過(guò)程的定性討論1.捕捉過(guò)程若環(huán)路原先是鎖定的，由于某種原因造成環(huán)路偏離，通過(guò)自身調(diào)節(jié)重新維持鎖定的過(guò)程稱為跟蹤過(guò)程。若環(huán)路原先是失鎖的，通過(guò)自身調(diào)節(jié)由失鎖進(jìn)入鎖定的過(guò)程稱為捕捉過(guò)程。Vc（t）環(huán)路濾波器的電路模型VCO電路模型鑒相器的電路模型未加輸入信號(hào)：Vc=0，Wo=Wr加輸入信號(hào)：輸入的固有頻差剛接入：鑒相器出：正弦波電壓A：很大時(shí)，且大于濾波器的通頻帶Vc=0，Wo=Wr失鎖B：很小時(shí)，且小于濾波器的通頻帶的基波分量Vc控制VCOWo在Wr上下近似正弦規(guī)律擺動(dòng)當(dāng)Wi=Wo且符合相位關(guān)系時(shí)鎖定鑒相器輸出一個(gè)與相對(duì)應(yīng)的直流電壓，以維持環(huán)路鎖定介于A、B兩者之間時(shí)有以下兩種情況：第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）快捕過(guò)程A：較大時(shí)，且大于濾波器的通頻帶，鑒相器輸出差拍電壓通過(guò)環(huán)路濾波器時(shí)被較大衰減，但Vc能控制VCO的Wo擺到Wi上，環(huán)路就能鎖定失鎖很快到鎖定的過(guò)成叫做快捕過(guò)程，相應(yīng)能鎖定的最大快捕帶Vc（t）環(huán)路濾波器的電路模型VCO電路模型鑒相器的電路模型最大VCO產(chǎn)生的最大角頻差例：簡(jiǎn)單RC濾波器，若當(dāng)?shù)?1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）捕捉過(guò)程比前一種大時(shí)，鑒相器輸出差拍電壓通過(guò)環(huán)路濾波器時(shí)被更大衰減，但Vc很小，能控制VCO的Wo在Wr上下的幅度很小，使得Wo不能擺到Wittt00固定當(dāng)慢當(dāng)快鑒相器輸出不再是正弦波了正半周時(shí)間比較長(zhǎng)，負(fù)半周時(shí)間比較短其直流分量和基波分量濾波器VCO其中反饋控制向靠近直到Wo擺Wi=Wo且符合相位關(guān)系時(shí)，環(huán)路通過(guò)快捕過(guò)程鎖定鑒相器輸出一個(gè)與相對(duì)應(yīng)的直流電壓，以維持環(huán)路鎖定t捕捉過(guò)程較大時(shí)，Wo的平均分量向Wi靠近的過(guò)程頻率牽引過(guò)程第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

環(huán)路用有源濾波器，對(duì)鑒相器輸出電壓中的直流分量有理想積分作用，無(wú)論Wi離多遠(yuǎn)，環(huán)路都能使Wo靠近Wi并鎖定，說(shuō)明捕捉帶有無(wú)限寬，捕捉時(shí)間也無(wú)限長(zhǎng)。實(shí)際濾波器不可能有理想的積分作用，環(huán)路的捕捉帶總是有限的。捕捉帶不僅取決于Ad、Ao的大小，還取決于環(huán)路濾波器的頻率特性。Ad、Ao大即使較大，環(huán)路對(duì)鑒相器輸出電壓有較大的衰減，但還能使Wo在平均值上下有一定的擺動(dòng)，因此，環(huán)路的捕捉帶可加大。環(huán)路濾波器的通頻帶越寬，帶外衰減越慢，環(huán)路的捕捉帶也越大。同理，捕捉帶還與VCO的頻率控制范圍有關(guān)。只有當(dāng)VCO的頻率控制范圍大于捕捉帶時(shí)，VCO的影響才可忽略，顯然，捕捉帶大于快捕帶。第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、跟蹤特性1.環(huán)路三種傳遞函數(shù)Vc（t）環(huán)路濾波器的電路模型VCO電路模型鑒相器的電路模型環(huán)路在跟蹤過(guò)程中Φe值很小的，可用線性函數(shù)逼近鑒相器的鑒頻特性Ad的單位v/rad環(huán)路方程：鎖相環(huán)PLL的閉環(huán)傳遞函數(shù)：P用S代開環(huán)傳遞函數(shù)：誤差傳遞函數(shù)：第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)⑴簡(jiǎn)單RC濾波器⑵理想積分濾波器第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑶無(wú)源比例積分濾波器第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、瞬態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)態(tài)相位誤差⑴瞬態(tài)響應(yīng)環(huán)路原先鎖定，因輸入信號(hào)頻率或相位變化瞬態(tài)響應(yīng)：描述環(huán)路恢復(fù)到鎖定狀態(tài)的整個(gè)跟蹤過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中有相位誤差由起始值趨向穩(wěn)態(tài)值趨近是的拉氏反變換由拉氏反變換的終值定理求得簡(jiǎn)單RC濾波器若t=0時(shí)，輸入信號(hào)頻率變化△Wi第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三響應(yīng)曲線當(dāng)AdAo一定，取不同值時(shí)，1穩(wěn)態(tài)相位誤差且出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，說(shuō)明在環(huán)路阻尼時(shí)，在跟蹤過(guò)程中，Wo不是單調(diào)向Wi靠近，而是多次通過(guò)Wi才最后趨于鎖定。如果用理想積分濾波器：可以控制的瞬態(tài)特性。減少跟蹤時(shí)間第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指輸入相位為正弦信號(hào)時(shí)環(huán)路的輸出響應(yīng)均為Ω函數(shù)其復(fù)函數(shù)正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是指環(huán)路對(duì)調(diào)相信號(hào)中的正弦相位的頻率特性。以此作出波特圖，求上限頻率指標(biāo)，并判斷其穩(wěn)定性簡(jiǎn)單RC濾波器時(shí)，環(huán)路的閉環(huán)傳遞函數(shù)為其幅頻特性12310.150.200.250.400.600.801.02.0特性最平坦，相應(yīng)的上限頻率為閉環(huán)幅頻特性曲線第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)集成鎖相環(huán)及其應(yīng)用一、電路框圖壓控電流源低通濾波器施密特觸發(fā)器鑒相器A1A2IoIoSVc偏置基準(zhǔn)輸出1VCO輸入5輸入23VCO控制輸出78910+Vcc4VCO輸出-Vcc6SL565RC環(huán)路濾波器限幅器鑒相器A1VCO3輸出4VCO15輸入2輸入1112去加重10+VccSL562A2VCO9解調(diào)輸出161314C567VCO7同步調(diào)節(jié)8地偏置1基準(zhǔn)直流恢復(fù)電平轉(zhuǎn)換電路限幅器AVCO9TTL輸出11ECL偏置7輸入610VccNE554VCO16FSK解調(diào)輸出1Vcc14解調(diào)輸出C定時(shí)電容12138地環(huán)路增益控制2鑒相器施密特觸發(fā)器15出發(fā)電平輸出VCO輸入3環(huán)路濾波45模擬和數(shù)字鎖相兩類，主要由鑒相器和VCO構(gòu)成，其中鑒相器都是由差分對(duì)乘積型鑒相器。工作頻率可達(dá)500MHZ，VCO采用積分-施密特觸發(fā)型振蕩器它由電流源輪流地對(duì)電容充電和放電，產(chǎn)生三角波，施密特將它轉(zhuǎn)換成方波通過(guò)放大器控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)輪流充電和放電VCO射極耦合多諧振蕩器，限幅器用來(lái)限制環(huán)路的直流增益，通過(guò)調(diào)節(jié)限幅電平來(lái)控制直流增益，從而控制同步帶。當(dāng)用來(lái)解調(diào)調(diào)頻信號(hào)時(shí)，A2為解調(diào)電壓輸出。NE554用作調(diào)頻信號(hào)和移頻鍵控解調(diào)的器件，因此輸入多了個(gè)振幅限幅器，用來(lái)消除輸入信號(hào)的寄生調(diào)幅，輸出增加了直流恢復(fù)和施密特觸發(fā)器，對(duì)FSK整形，VCO的輸出有TTL和ECL兼容電平。第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三L562的內(nèi)部電路①⒃③④⑦⑧⑥⑤②⒂⑾⒁⒀⑨⑩⑿T33T32T31T30T34T19T20T23T24T25T26T21T22T27T28T29T35T36T1T2T3T4T5T6T7T8T10T12T15T14T11T13T41T42T43T44T9T39T40T37T38T16放大器A3VCO溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)鑒相器放大器A1、A2第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、瑣相環(huán)路在解調(diào)和鎖相接收機(jī)中的應(yīng)用1.鎖相解調(diào)電路鑒相器環(huán)路濾波器壓控振蕩器輸入調(diào)頻信號(hào)輸出解調(diào)信號(hào)調(diào)頻波鎖相解調(diào)電路框圖①調(diào)頻波鎖相解調(diào)電路PLLFMDemodulator若VCO的頻率控制特性是線性的的復(fù)數(shù)振幅輸出解調(diào)電壓復(fù)數(shù)振幅在調(diào)頻波鎖相解調(diào)電路中，為了不失真解調(diào)，環(huán)路的捕捉帶寬必須大于輸入調(diào)頻波的最大頻偏，環(huán)路的帶寬必須大于輸入調(diào)頻波中調(diào)制信號(hào)的頻譜寬度。環(huán)路濾波器限幅器鑒相器A1VCO3輸出4VCO15輸入2輸入1112去加重10+VccSL562A2VCO9解調(diào)輸出161314C567VCO7同步調(diào)節(jié)8地偏置1基準(zhǔn)0.1uF18VC2C1R1R2C315KVCO輸出12K11KCB1K1K0.1uFCBCB0.1uF第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三②振幅調(diào)制信號(hào)的同步解調(diào)電路鑒相器環(huán)路濾波器壓控振蕩器同步檢波器移相器振幅調(diào)制信號(hào)輸入解調(diào)電壓輸出瑣相環(huán)的同步檢波電路瑣相環(huán)用來(lái)恢復(fù)同步信號(hào)如采用模擬鑒相器時(shí)，VCO輸出電壓與輸入已調(diào)信號(hào)的載波電壓之間有π/2的想移。2。鎖相接收機(jī)鑒相器環(huán)路濾波器壓控振蕩器輸入信號(hào)限幅器解調(diào)器窄帶濾波器中頻放大器混頻器頻率捕捉電路載波信號(hào)輸出至測(cè)速系統(tǒng)解調(diào)信號(hào)輸出參考信號(hào)鎖相接收機(jī)框圖鎖定中頻的通頻帶可以很窄，保證鑒相器輸入端有足夠的信噪比VCO振蕩頻率中反映多卜勒頻移信息測(cè)速系統(tǒng)用來(lái)測(cè)量衛(wèi)星速度的數(shù)據(jù)鎖相環(huán)路的帶寬很窄，相應(yīng)的環(huán)路的捕捉帶也小，對(duì)中心頻率有較大變化的輸入信號(hào)，靠自身捕捉很困難。因此，鎖相接收機(jī)都附有頻率捕捉裝置，用來(lái)擴(kuò)大環(huán)路的捕捉范圍。例如，失鎖時(shí)，頻率捕捉裝置送出鋸齒波掃描電壓，加到VCO上，控制VCO振蕩頻率靠近輸入信號(hào)頻率，環(huán)路就自動(dòng)將掃描電壓切斷，進(jìn)入正常狀態(tài)。第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、鎖相環(huán)在頻率合成器中的應(yīng)用1。概述①頻率合成器（FrequencySynthesis）：利用一個(gè)或多個(gè)高穩(wěn)定晶體振蕩器產(chǎn)生出一系列等間隔的離散頻率信號(hào)的一種技術(shù)，這些頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度與晶體振蕩器相同。②直接合成法DirectSynthesis：用混頻器、倍頻器、分頻器和帶通濾波器等電路通過(guò)對(duì)晶體振蕩器頻率進(jìn)行四則運(yùn)算而產(chǎn)生的一系列等間隔的離散頻率信號(hào)。特點(diǎn)：頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率數(shù)目少。③間接合成法IndirectSynthesis：利用鎖相環(huán)的頻率無(wú)誤差跟蹤的特性，由VCO產(chǎn)生一系列與晶體震蕩器（作為環(huán)路輸入信號(hào)）相同準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度的離散頻率信號(hào)。④數(shù)字合成法DirectDigitalSynthesis：利用數(shù)字直接合成一系列離散頻率信號(hào)⑤主要指標(biāo)：工作頻率范圍：由最高最低頻率決定頻率間隔，又稱分辨率，兩個(gè)離散頻率之間的最小間隔表示頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間：從一個(gè)離散頻率轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻率（穩(wěn)定）所需的時(shí)間。頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度頻譜純度：輸出信號(hào)接近正弦波的程度，用輸出端的有用信號(hào)電平與各種干撓（包括噪聲）合成總電平之比的分貝數(shù)表示。第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.鎖相倍頻和鎖相混頻電路①鎖相倍頻電路鑒頻器環(huán)路濾波器壓控振蕩器分頻器/N鎖相倍頻電路框圖當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)若分頻比用可編程的分頻器（ProgrammableDividers）得到一系列頻率間隔為wi的標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)輸出。②鎖相混頻電路鑒頻器環(huán)路濾波器壓控振蕩器混頻器鎖相倍頻電路框圖中頻放大器本振信號(hào)頻率間隔為fiFi較小時(shí)，