第讲高频反馈控制电路
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反馈电路原理反馈电路是电子电路中常见的一种电路结构,它通过将部分输出信号反馈到输入端,以实现对电路性能的调节和控制。
反馈电路可以分为正反馈和负反馈两种类型,它们在电路中的应用十分广泛,对于电子设备的稳定性、增益、频率响应等性能有着重要的影响。
本文将从反馈电路的基本原理、分类、特点以及在电子电路中的应用等方面进行介绍。
首先,我们来了解一下反馈电路的基本原理。
反馈电路的基本原理是将一部分输出信号反馈到输入端,通过这种方式来影响整个电路的性能。
正反馈是指输出信号与输入信号同相位,而负反馈则是输出信号与输入信号反相。
正反馈会增加电路的增益,但也容易造成电路的不稳定;而负反馈则可以提高电路的稳定性和线性度,但会降低电路的增益。
在实际应用中,需要根据具体的要求来选择使用正反馈还是负反馈。
其次,我们来看一下反馈电路的分类。
按照反馈的方式,反馈电路可以分为电压反馈和电流反馈两种类型。
电压反馈是指将部分输出电压反馈到输入端,而电流反馈则是将部分输出电流反馈到输入端。
根据反馈的方式不同,反馈电路又可以细分为电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈等多种类型。
不同类型的反馈电路在电路性能调节和控制方面有着各自的特点和适用范围。
接下来,让我们来了解一下反馈电路的特点。
反馈电路可以通过调节反馈比例来实现对电路性能的调节,具有灵活性高、可调节范围广的特点。
同时,反馈电路还可以提高电路的稳定性和线性度,减小电路的非线性失真,提高电路的频率响应特性。
但是,反馈电路也会增加电路的复杂度和成本,同时对于一些特定的应用场景可能并不适用。
最后,让我们来看一下反馈电路在电子电路中的应用。
反馈电路广泛应用于放大电路、振荡电路、滤波电路等各种类型的电子电路中。
在放大电路中,反馈电路可以提高放大器的线性度和稳定性;在振荡电路中,反馈电路可以实现振荡频率和波形的稳定控制;在滤波电路中,反馈电路可以提高滤波器的选择性和抑制非线性失真。
思考题与习题6.1 有哪几种反馈控制电路,每一类反馈控制电路控制的参数是什么,要达到的目的是什么?答:自动增益控制(AGC )电路、自动频率控制(AFC )电路、自动相位控制(APC )电路三种控制参量分别为信号的电平、频率、和相位AGC 电路可用于控制接收通道的增益,它以特性增益为代价,换取输入信号动态范围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。
AFC 电路用于稳定通信与电子系统中的频率源利用频率误差信号来调节输出信号的频率,使输出频率稳定。
APC 电路以相位误差去消除频率误差。
6.2 AGC 的作用是什么?主要的性能指标包括哪些?答: AGC 电路可用于控制接收通道的增益,它以特性增益为代价,换取输入信号动态范围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。
其性能指标有两个:动态范围和响应时间6.3 AFC 的组成包括哪几部分,其工作原理是什么?答:AFC 由以下几部分组成:频率比较器、可腔频率电路、中放器、鉴频器、滤波器工作原理:在正常情况下,接收信号的载波为s f ,本振频率L f 混频输出的中频为I f 。
若由于某种不稳定因素使本振发生了一个偏移+L f ∆。
混频后的中频也发生同样的偏移,成为I f +L f ∆,中频输出加到鉴频器的中心频率I f ,鉴频器就产生了一个误差电压,低通滤波器去控制压控振荡器,使压控振荡器的频率降低从而使中频频率减小,达到稳定中频的目的 6.4 比较AFC 和AGC 系统,指出它们之间的异同。
6.5 锁相与自动频率微调有何区别?为什么说锁相环路相当于一个窄带跟踪滤波器? 6.6 有几种类型的频率合成器,各类频率合成器的特点是什么?频率合成器的主要性能指标有哪些?答:频率合成器有三种:直接式频率合成器、锁相频率合成器(包括倍频锁环、混频锁相环、除法降频锁相环)、直接数字式频率合成器。
直接式频率合成器是直接对参考频率源进行混频分频和倍频得到所需频率是一个开环系统;锁相频率合成器是锁相环进行频率合成,是一个闭环譏数字频率合成器是一种全数字化的频率合成器,是一个开环系统。
电路中的运放和反馈电路中的运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、差分输入、单端输出的电子器件,广泛应用于电子电路中的信号放大、滤波、比较等功能。
而反馈(Feedback)是一种在电路中引入一部分输出信号与输入信号相结合的技术,通过控制电路的增益和频率响应,提高电路的稳定性和性能。
运放作为电路中的重要组成部分,具有很高的增益和输入阻抗。
它的差分输入使得在输入两个信号中存在微小差异时,可以将这个差异放大成较大的输出信号。
运放的单端输出可以直接连接负载,实现信号的放大。
比如在音频放大器中,运放可以将微弱的音频信号放大成可听的声音。
同时,运放的输入阻抗很高,使得它不会破坏输入信号源的特性,从而保持了电路的线性度。
然而,运放的增益和频率响应不受限制的放大往往会引起电路的不稳定甚至噪声的放大。
这时就需要引入反馈的技术来控制电路的增益和频率响应。
反馈通常分为正反馈和负反馈两种方式,而负反馈是运放电路中最常用的方式。
负反馈的原理是将一部分输出信号反馈到运放的负输入端,从而通过控制输入信号与输出信号的比例,稳定电路的增益和频率响应。
具体来说,当输出信号增大时,反馈回来的信号将减小输入信号,从而降低增益;当输出信号减小时,反馈回来的信号将增大输入信号,从而增加增益。
这种自动调节的机制使得电路能够保持较为稳定的放大特性,减小了失真和噪声。
负反馈还可以控制电路的频率响应。
通过选择合适的反馈元件和网络,可以在特定频率范围内提供增益的平坦性,从而满足特定应用的需求。
比如在音频放大器中,可以借助负反馈来去除低频或高频的失真,使得声音在不同频率下保持清晰和准确。
总之,运放和反馈是电子电路中不可缺少的元件和技术。
运放通过提供高增益和输入阻抗,实现信号的放大和切换。
而反馈则通过控制电路的增益和频率响应,使得电路具有更好的稳定性和性能。
它们的结合为电路的设计和应用提供了更大的灵活性和可靠性。
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内容包括:高频小信号放大器,高频功率放大器,正弦波振荡器,调幅、检波与混频,角度调制与解调以及反馈控制电路。
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本课程是我院电子信息、通信技术专业一门重要的专业基础课,是一门实践性很强的课程。
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它的任务是使学生具备应用型技能型人才所必需的高频电子线路在整机中的应用能力,掌握高频电子线路的基本原理、基本知识和基本技能,为学习后续课程及将来从事实际工作打好基础。
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该门课程的总学时为56学时,其中理论46学时,实践10学时。
三、课程目标(一)总体目标通过本课程的学习,使学生具备高级应用型技术人才所必需的高频电子技术方面的基本知识和基本技能;为学生学习专业知识和职业技能,全面提高素质,增强适应职业变化的能力以及继续学习打下一定的基础。
(二)具体目标1.职业能力(1)能够熟练掌握高频电路中各单元电路的工作原理;(2)能够进行各单元电路的组成,组件及参数的选择;(3)能够使用实验仪器,进行电路参数的测试和电路的研究;(4)掌握电路的基本设计方,进行电路的调试。