1934_接收機(jī)增益自動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)

1934_接收機(jī)增益自動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì),接收機(jī),增益,自動(dòng)控制,電路,設(shè)計(jì) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 1 頁(yè)1接收機(jī)自動(dòng)增益控制電路的設(shè)計(jì)摘要：自動(dòng)增益控制電路已廣泛用于各種接收機(jī)、錄音機(jī)和信號(hào)采集系統(tǒng)中，另外在光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)以及雷達(dá)、廣播電視系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用。本課題主要研究應(yīng)用于無(wú)線接收機(jī)的前級(jí)電壓放大，因此設(shè)計(jì)的電路需容納的頻帶范圍應(yīng)較寬，以至于使語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)。由于信號(hào)的脈沖寬度是 0.3 微秒，重復(fù)頻率 1.875 千赫茲，幅度波動(dòng)范圍是 1.5-3.0 伏，電路應(yīng)該實(shí)現(xiàn)增益的閉環(huán)調(diào)節(jié)，通過(guò)此電路可以實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)調(diào)整，以至于使視頻信號(hào)強(qiáng)時(shí)自動(dòng)減小放大器的倍數(shù)，信號(hào)弱時(shí)自動(dòng)增大放大器的倍數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。本課題介紹了自動(dòng)增益控制的概念原理以及對(duì)自動(dòng)增益控制放大器各部分的工作原理，最后對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果以及設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中應(yīng)該注意的問(wèn)題也做了詳細(xì)分析。關(guān)鍵詞： 放大器；自動(dòng)增益控制； 電壓跟隨器； 濾波器黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 2 頁(yè)2緒 論隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等行業(yè)的迅速發(fā)展，自動(dòng)增益控制電路越來(lái)越被人們熟知并且廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。自動(dòng)增益控制線路，簡(jiǎn)稱 AGC 線路，A 是 AUTO（自動(dòng)），G 是 GAIN（增益），C 是CONTROL（控制）。它是輸出限幅裝置的一種，是利用線性放大和壓縮放大的有效組合對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)輸入信號(hào)較弱時(shí)，線性放大電路工作，保證輸出聲信號(hào)的強(qiáng)度；當(dāng)輸入信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，啟動(dòng)壓縮放大線路，使聲輸出幅度降低，滿足了對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行衰減的需要。也就是說(shuō)，AGC 功能可以通過(guò)改變輸入輸出壓縮比例自動(dòng)控制增益的幅度，擴(kuò)大了接收機(jī)的接收范圍，它能夠在輸入信號(hào)幅度變化很大的情況下，使輸出信號(hào)幅度保持恒定或僅在較小范圍內(nèi)變化，不至于因?yàn)檩斎胄盘?hào)太小而無(wú)法正常工作，也不至于因?yàn)檩斎胄盘?hào)太大而使接收機(jī)發(fā)生飽和或堵塞。在電路設(shè)計(jì)中，這種線路被大量的運(yùn)用，從尖端的雷達(dá)技術(shù)到日常的廣播電視系統(tǒng)，自動(dòng)增益控制無(wú)疑很好的解決了各種技術(shù)中存在的信號(hào)強(qiáng)度問(wèn)題。目前，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制的手段有很多，在本文中，主要研究的是如何以放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制的目的，也就是自動(dòng)增益控制放大器。1 自動(dòng)增益控制1.1 自動(dòng)增益控制電路（AGC）存在的意義接收機(jī)的輸出電平取決于輸入信號(hào)電平以及接收機(jī)的增益。而在實(shí)際接收過(guò)程中，因各種原因會(huì)導(dǎo)致接收到的信號(hào)電平發(fā)生很大波動(dòng)（弱的幾微伏，強(qiáng)的幾百毫伏）。1.如果接收機(jī)增益↓→強(qiáng)信號(hào)能正常接收，而弱信號(hào)將接收不到，造成信號(hào)的丟失。 2.如果接收機(jī)的增益↑→弱信號(hào)能正常接收，而強(qiáng)信號(hào)有可能使接收機(jī)過(guò)載而導(dǎo)致阻塞。 因此，人們期望接收機(jī)的增益隨輸入信號(hào)的強(qiáng)弱而變化，即輸入信號(hào)弱時(shí)，接收機(jī)增益升高；輸入信號(hào)強(qiáng)時(shí)，接收機(jī)增益減小，以補(bǔ)償輸入信號(hào)強(qiáng)弱的影響，達(dá)到減小輸出信號(hào)電平變化的目的。1.2 自動(dòng)增益控制的基本概念黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 3 頁(yè)3接收機(jī)的輸出電平取決于輸入信號(hào)電平和接收機(jī)的增益。由于各種原因，接收機(jī)的輸入信號(hào)變化范圍往往很大，信號(hào)弱時(shí)可以是一微伏或幾十微伏，信號(hào)強(qiáng)時(shí)可達(dá)幾百毫伏，最強(qiáng)信號(hào)和最弱信號(hào)相差可達(dá)幾十分貝。這個(gè)變化范圍稱為接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。影響接收機(jī)輸入信號(hào)的因素很多，例如：發(fā)射臺(tái)功率的大小、接收機(jī)離發(fā)射臺(tái)距離的遠(yuǎn)近、信號(hào)在傳播過(guò)程中傳播條件的變化(如電離層和對(duì)流層的騷動(dòng)、天氣的變化)、接收機(jī)環(huán)境的變化(如汽車上配備的接收機(jī))，以及人為產(chǎn)生的噪聲對(duì)接收機(jī)的影響等。為了防止強(qiáng)信號(hào)引起的過(guò)載，需要增大接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，這就要有增益控制電路。能夠使放大電路的增益自動(dòng)地隨信號(hào)強(qiáng)度而調(diào)整的控制電路，簡(jiǎn)稱自動(dòng)增益控制 AGC (Automatic Gain Control)電路，它能夠在輸入信號(hào)幅度變化很大的情況下，使輸出信號(hào)幅度保持恒定或僅在較小范圍內(nèi)變化，不至于因?yàn)檩斎胄盘?hào)太小而無(wú)法正常工作，也不至于因?yàn)檩斎胄盘?hào)太大而使接收機(jī)發(fā)生飽和或堵塞。常用來(lái)使系統(tǒng)的輸出電平保持在一定范圍之內(nèi)，因而也可以稱為自動(dòng)電平控制。當(dāng)前，該電路已廣泛用于各種接收機(jī)、錄音機(jī)和信號(hào)采集系統(tǒng)中，另外在光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)以及雷達(dá)、廣播電視系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用。AGC 電路目前概括起來(lái)有模擬 AGC 和數(shù)字 AGC 電路。AGC 環(huán)路可以放在模擬與數(shù)字電路之間，增益控制算法在數(shù)字部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，合適的增益設(shè)置反饋給模擬可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA）?，F(xiàn)在出現(xiàn)的自動(dòng)增益控制方法可以分為以下 3 類：基于電路反饋的自動(dòng)增益控制；基于光路反饋的自動(dòng)增益控制；光路反饋和電路反饋相結(jié)合的自動(dòng)增益控制。本文中要研究的是基于電路反饋的利用放大器實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)增益控制。1.3 自動(dòng)增益控制的原理自動(dòng)增益控制電路組成框圖如圖 1.1 所示（1）可控增益放大器——用于放大輸入信號(hào) ui，其增益大小取決于控制電壓 UC。（2）振幅檢波器、直流放大器和比較器共同構(gòu)成反饋控制器—— 可控增益放大器的輸出交變信號(hào)→振幅檢波器變成直流信號(hào)→經(jīng)直流放大器放大輸出→在比較器中與參考電平 UR 比較產(chǎn)生直流控制電壓 UC→用于控制可控增益放大器的增益。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 4 頁(yè)4ui反饋控制器 UC比較器 直流放大器振幅檢波器可控增益放大器AuURuo圖 1.1 自動(dòng)增益控制電路組成框圖工作原理——當(dāng)輸入 ui 幅度增加而使輸出 uo 幅度增加時(shí)→通過(guò)反饋控制器產(chǎn)生的控制電壓 UC→就會(huì)使 Au 減??；反之依然。這樣，通過(guò)環(huán)路的反饋控制作用，可使輸入信號(hào) ui 幅度增大或減小時(shí)，輸出信號(hào) uo 幅度基本保持恒定或在一個(gè)很小的范圍內(nèi)變化，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制的目的。自動(dòng)增益控制電路的作用是：當(dāng)輸入信號(hào)電壓變化很大時(shí)，保持接收機(jī)輸出電壓恒定或基本不變。具體地說(shuō)，當(dāng)輸入信號(hào)很弱時(shí)，接收機(jī)的增益大，自動(dòng)增益控制電路不起作用；當(dāng)輸入信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，自動(dòng)增益控制電路進(jìn)行控制，使接收機(jī)的增益減小。這樣，當(dāng)接收信號(hào)強(qiáng)度變化時(shí)，接收機(jī)的輸出端的電壓或功率基本不變或保持恒定。因此對(duì) AGC 電路的要求是：在輸入信號(hào)較小時(shí)，AGC 電路不起作用，只有當(dāng)輸入信號(hào)增大到一定程度后，AGC 電路才起控制作用，使增益隨輸入信號(hào)的增大而減少。 為實(shí)現(xiàn)上述要求，必須有一個(gè)能隨外來(lái)信號(hào)強(qiáng)弱而變化的控制電壓或電流信號(hào)，利用這個(gè)信號(hào)對(duì)放大器的增益自動(dòng)進(jìn)行控制。由上述分析可知，調(diào)幅中頻信號(hào)經(jīng)幅度檢波后，在它的輸出中除音頻信號(hào)外，還含有直流分量。直流分量大小與中頻載波的振幅成正比，也即與外來(lái)高頻信號(hào)成正比。因此，可將檢波器輸出的直流分量作為 AGC 控制信號(hào)。AGC 電路工作原理：可以分為增益受控放大電路和控制電壓形成電路。增益受控放大電路位于正向放大通路，其增益隨控制電壓 U0而改變。控制電壓形黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 5 頁(yè)5成電路的基本部件是 AGC 整流器和低通平滑濾波器，有時(shí)也包含門電路和直流放大器等部件。1.4 自動(dòng)增益控制放大器目前,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制的手段很多,典型的有壓控放大器,也就是本文所要研究的自動(dòng)增益控制放大器。它是通過(guò)調(diào)整放大器一個(gè)控制端的電壓,就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)這個(gè)放大器的增益。因此,我們就可以通過(guò)反饋電路采集輸出端的電壓,通過(guò)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)后(調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的功能就是規(guī)定的調(diào)整策略)加到放大器的控制端.就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制。1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容本文設(shè)計(jì)的電路主要是應(yīng)用于視頻放大的前級(jí)電壓放大，因此設(shè)計(jì)的電路需容納的頻帶范圍應(yīng)較寬，以至于使語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)。由于由于信號(hào)的脈沖寬度是 0.3 微秒，重復(fù)頻率 1.875 千赫茲，幅度波動(dòng)范圍是 1.5-3.0 伏，之間，并且電路應(yīng)該實(shí)現(xiàn)增益的閉環(huán)調(diào)節(jié)，通過(guò)此電路可以實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)調(diào)整，以至于使視頻信號(hào)強(qiáng)時(shí)自動(dòng)減小放大器的倍數(shù)，信號(hào)弱時(shí)自動(dòng)增大放大器的倍數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)音量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 6 頁(yè)62 自動(dòng)增益控制放大器的電路設(shè)計(jì)2.1 電路原理圖圖 2.1 自動(dòng)增益控制電路圖圖 2.1 中，電輸入信號(hào)由 J4 或者是聲音信號(hào)由 MK1 進(jìn)入經(jīng)電容 C12 濾波濾掉直流信號(hào)得到交流信號(hào)后送往運(yùn)放 JP2 的同相輸入端 8 腳，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器的作用得到一個(gè)輸出信號(hào)，即可達(dá)到一個(gè)自動(dòng)增益控制電路。2.2 電路元器件選擇2.2.1 運(yùn)算放大器人們用的最熟悉和用得最多的音頻處理電路就是普通的運(yùn)算放大器。一般可將運(yùn)放簡(jiǎn)單地視為：具有一個(gè)信號(hào)輸出端口（Out）和同相、反相兩個(gè)高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元，因此可采用運(yùn)放制作同相、反相及差分放大器。運(yùn)算放大器是用途廣泛的器件，接入適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)，可用作精密的交流和直流放大器、有源濾波器、振蕩器及電壓比較器。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 7 頁(yè)7運(yùn)放的供電方式一般采用雙電源供電，其輸出可在零電壓兩側(cè)變化，在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。當(dāng)然，在需要時(shí)也可采用單電源供電方式。 圖 2.2 運(yùn)算放大器電路符號(hào)如果以電路符號(hào)來(lái)表示運(yùn)算放大器，則如圖 2.2 所示，可表示為三角形。它的兩個(gè)輸入部分分別叫做非倒相輸入(1N＋)和倒相輸入(IN－)。它以極大的放大率將倒相輸入端與非倒相輸人端之間的電壓放大，然后從輸出端(OUT)輸出。在實(shí)訓(xùn)中，運(yùn)算放大器采用 MAX9814。MAX9814 是一款低成本、高性能麥克風(fēng)放大器，具有自動(dòng)增益控制(AGC)和低噪聲麥克風(fēng)偏置。器件具有低噪聲前端放大器、可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)、輸出放大器、麥克風(fēng)偏置電壓發(fā)生器和 AGC 控制電路。低噪聲前置放大器具有 12dB 固定增益；VGA 增益根據(jù)輸出電壓和 AGC 門限在 20dB 至 0dB 間自動(dòng)調(diào)節(jié)。輸出放大器提供可選擇的 8dB、18dB 和 28dB 增益。在未壓縮的情況下，放大器的級(jí)聯(lián)增益為 40dB、50dB 或 60dB。輸出放大器增益由一個(gè)三態(tài)數(shù)字輸入編程。AGC 門限由一個(gè)外部電阻分壓器控制，動(dòng)作/釋放時(shí)間由單個(gè)電容編程。動(dòng)作/釋放時(shí)間比由一個(gè)三態(tài)數(shù)字輸入設(shè)置。AGC 保持時(shí)間固定為 30ms。低噪聲麥克風(fēng)偏置電壓發(fā)生器可為絕大部分駐極體麥克風(fēng)提供偏置。MAX9814 提供節(jié)省空間的 14 引腳 TDFN 封裝。該器件額定工作于-40°C 至+85°C 擴(kuò)展級(jí)溫度范圍。MAX9814 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 2.3 所示，接腳圖如圖 2.4 所示，電路接法如圖 2.5（a）、(b)所示：黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 8 頁(yè)8圖 2.3 MAX9814 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖MAX9814 的特 性 ：(a). 自動(dòng)增益控制(AGC)(b). 3 種增益設(shè)置(40dB、50dB、60dB) (c). 可編程動(dòng)作時(shí)間(d). 可編程動(dòng)作和釋放時(shí)間比(e). 2.7V 至 5.5V 電源電壓范圍(f). 低輸入噪聲密度 30nV/ (g). 低 THD：0.04% (典型值)(h). 低功耗關(guān)斷模式 (i). 內(nèi)置 2V 低噪聲麥克風(fēng)偏置 (j). 提供節(jié)省空間的 14 引腳 TDFN (3mm x 3mm)封裝(k). -40°C 至+85°C 擴(kuò)展級(jí)溫度范圍黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 9 頁(yè)9圖 2.4 MAX9814 的接腳圖 2.5 MAX9814 的電路接法2.2.2 可 變 電 阻 器阻 值 可 以 調(diào) 整 的 電 阻 器 ， 用 于 需 要 調(diào) 節(jié) 電 路 電 流 或 需 要 改 變 電 路 阻 值的 場(chǎng) 合 。 可 變 電 阻 器 可 以 改 變 信 號(hào) 發(fā) 生 器 的 特 性 ， 使 燈 光 變 暗 ， 啟 動(dòng) 電 動(dòng) 機(jī)或 控 制 它 的 轉(zhuǎn) 速 。 根 據(jù) 用 途 的 不 同 ， 可 變 電 阻 器 的 電 阻 材 料 可 以 是 金 屬 絲 、黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 10 頁(yè)10金 屬 片 、 碳 膜 或 導(dǎo) 電 液 。 對(duì) 于 一 般 大 小 的 電 流 ， 常 用 金 屬 型 的 可 變 電 阻 器 。在 電 流 很 小 的 情 況 下 ， 則 使 用 碳 膜 型 。 當(dāng) 電 流 很 大 時(shí) ， 電 解 型 最 合 用 ； 這 種可 變 電 阻 器 的 電 極 都 浸 在 導(dǎo) 電 液 中 。 電 勢(shì) 計(jì) 是 可 變 電 阻 器 的 特 殊 形 式 ， 它 使未 知 電 壓 或 未 知 電 勢(shì) 相 平 衡 ， 從 而 測(cè) 出 未 知 電 壓 或 未 知 電 勢(shì) 差 的 大 小 。 更 為常 用 的 電 勢(shì) 器 只 不 過(guò) 是 一 個(gè) 有 兩 個(gè) 固 定 接 頭 的 電 阻 器 ， 第 三 個(gè) 接 頭 連 到 一 個(gè)可 調(diào) 的 電 刷 上 。 電 位 器 的 另 一 個(gè) 用 途 是 再 音 響 設(shè) 備 中 用 作 音 響 控 制 ?？?變 電 阻 器 最 大 阻 值 的 讀 取 ：通 常 我 們 看 到 可 變 電 阻 器 上 的 阻 值 標(biāo) 稱 有 w503， w204， w102 等 等 ， 它們 是 什 么 意 思 呢 ？ w503 就 是 說(shuō) 這 個(gè) 可 變 電 阻 器 的 阻 值 范 圍 是0Ω ~~50KΩ ， 503 是 50×10「 3」 Ω ═ 50KΩ ， 符 號(hào) “「 n」 ”內(nèi) 的 值 表 示n 次 方 。 同 理 w102 就 是 1KΩ ， w204 就 是 200KΩ 。在 實(shí) 訓(xùn) 中 ， 用 到 焊接式可變電阻其外形圖如圖 2.6 所示：圖 2.6 焊接式可變電阻的外形圖2.2.3 電解電容電 解 電 容 是 電 容 的 一 種 ， 介 質(zhì) 有 電 解 液 ， 涂 層 有 極 性 ， 分 正 負(fù) ， 不 可接 錯(cuò) 。 電 容 (Electric capacity)， 由 兩 個(gè) 金 屬 極 ， 中 間 夾 有 絕 緣 材 料 （ 介質(zhì) ） 構(gòu) 成 。 其 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 如 圖 2.7 所 示 ：黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 11 頁(yè)11圖 2.7 電 解 電 容 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 圖電解電容的原理：電 解 電 容 器 通 常 是 由 金 屬 箔 （ 鋁 /鉭 ） 作 為 正 電 極 ， 金 屬 箔 的 絕 緣 氧 化層 （ 氧 化 鋁 /鉭 五 氧 化 物 ） 作 為 電 介 質(zhì) ， 電 解 電 容 器 以 其 正 電 極 的 不 同 分 為鋁 電 解 電 容 器 和 鉭 電 解 電 容 器 。 鋁 電 解 電 容 器 的 負(fù) 電 極 由 浸 過(guò) 電 解 質(zhì) 液 （ 液態(tài) 電 解 質(zhì) ） 的 薄 紙 /薄 膜 或 電 解 質(zhì) 聚 合 物 構(gòu) 成 ； 鉭 電 解 電 容 器 的 負(fù) 電 極 通 常采 用 二 氧 化 錳 。 由 于 均 以 電 解 質(zhì) 作 為 負(fù) 電 極 （ 注 意 和 電 介 質(zhì) 區(qū) 分 ） ， 電 解 電容 器 因 而 得 名 。電 解 電 容 的 特 點(diǎn) :電 解 電 容 器 特 點(diǎn) 一 ： 單 位 體 積 的 電 容 量 非 常 大 ， 比 其 它 種 類 的 電 容 大幾 十 到 數(shù) 百 倍 。 電 解 電 容 器 特 點(diǎn) 二 ： 額 定 的 容 量 可 以 做 到 非 常 大 ， 可 以 輕 易 做 到 幾 萬(wàn)μ f 甚 至 幾 f（ 但 不 能 和 雙 電 層 電 容 比 ） 。 電 解 電 容 器 特 點(diǎn) 三 ： 價(jià) 格 比 其 它 種 類 具 有 壓 倒 性 優(yōu) 勢(shì) ， 因 為 電 解 電 容的 組 成 材 料 都 是 普 通 的 工 業(yè) 材 料 ， 比 如 鋁 等 等 。 制 造 電 解 電 容 的 設(shè) 備 也 都 是普 通 的 工 業(yè) 設(shè) 備 ， 可 以 大 規(guī) 模 生 產(chǎn) ， 成 本 相 對(duì) 比 較 低 。3 主放大器基本原理黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 12 頁(yè)12主放大器用來(lái)將“前中”輸出的全部中頻回波信號(hào)進(jìn)行足夠的放大，再經(jīng)檢波、視放后，送到距離顯示器和環(huán)視顯示器以供觀察和測(cè)距；經(jīng)中放選通級(jí)選擇的中頻回波信號(hào)，也經(jīng)檢波、視放后送到天線控制系統(tǒng)，以保證天線對(duì)選定的目標(biāo)進(jìn)行角度自動(dòng)跟蹤。3.1 組成901 組合由公共中放（四級(jí)） 、跟蹤支路、距離支路（兩支路均包括兩級(jí)中放、一級(jí)檢波、兩級(jí)視放，不同的是跟蹤支路中放第一級(jí)是選通級(jí)）和增益控制電路組成。3.2 簡(jiǎn)要工作過(guò)程“前中”輸出的中頻信號(hào)，經(jīng)四級(jí)公共柵極調(diào)諧放大器（G1234）放大后分兩路輸出，一路送到距離支路再經(jīng)兩級(jí)中放(G11、G12)，一級(jí)檢波（G13）,輸出正視頻脈沖，再經(jīng)兩級(jí)視放（G14、G15）送到 902 組合，經(jīng)波段轉(zhuǎn)換繼電器 J2-8 送到兩波段公用視放（G2-18）,最后輸出負(fù)視頻脈沖，送到距離顯示器（903 組合）和環(huán)視顯示器（911 組合） ；另一路送到跟蹤支路，經(jīng)中放選通級(jí)（G6）選出所需的回波并加以放大，再經(jīng)一級(jí)中放（G8） ，一級(jí)檢波（G7）輸出負(fù)視頻脈沖，再經(jīng)兩級(jí)視放（G8、G9）后又分兩路，一路送到天線控制系統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤（906）組合，以保證天線對(duì)選定目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤；另一路送到增益控制 G3、G4 兩級(jí)。3.3 晶體電流濾波電路“1、2 波段”晶體電流濾波電路相同，均由濾波器 LB1、LB2 組成。它的作用是取直流分量作為晶體電流指示。在 907 和 928 組合中也有晶體電流濾波器，作用相同。3.4 燈絲電源濾波電路“1、2 波段”燈絲電源濾波電路相同，均由 L6、7、8、9 和C4、9、13、18 組成。它的作用是保證各電子管燈絲電流的穩(wěn)定，從而使放大黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 13 頁(yè)13器工作穩(wěn)定。3.5 主放大器（901、902 組合）901、902 組合分別為“1、2 波段”主放大器組合。它們均裝在主控臺(tái)左后方。兩組合在結(jié)構(gòu)和原理上基本相同，現(xiàn)以“1 波段”為例進(jìn)行討論。3.5.1 用途在放大器用來(lái)將“前中”輸出的全部中頻回波信號(hào)進(jìn)行足夠的放大，再經(jīng)檢波、視放后送到距離顯示器以供觀察和測(cè)距；經(jīng)中放選通級(jí)選擇的中頻回波信號(hào)，也經(jīng)檢波、視放后送到天線控制系統(tǒng)，以保證天線對(duì)選定的目標(biāo)進(jìn)行角度自動(dòng)跟蹤。3.5.2 組成901 組合由公共中放（四級(jí)） 、跟蹤支路、距離支路（兩支路均包括兩級(jí)中放、一級(jí)檢波、兩級(jí)視放，不同的是跟蹤支路中放第一級(jí)是選通級(jí)）和增益控制電路組成。3.5.3 簡(jiǎn)要工作過(guò)程“前中”輸出的中頻信號(hào)，經(jīng)四級(jí)公共柵極調(diào)諧放大器（G1、2、3、4）放大后分兩路輸出，一路送到距離支路再經(jīng)兩級(jí)中放（G11、12） ，一級(jí)檢波（G18）,輸出正視頻脈沖，再經(jīng)兩級(jí)視放（G14、15）送到 902 組合，經(jīng)波段轉(zhuǎn)換繼電器 J2-8 送到兩波段公用視放（G2-18）,再輸出負(fù)視頻脈沖，送到距離顯示器（903 組合）和環(huán)視顯示器（911 組合） ；另一路送到視頻支路，經(jīng)中放選通級(jí)（G5）選出所需的回波并加以放大，再經(jīng)一級(jí)中放（G6） ，一級(jí)檢波（G7）輸出負(fù)視頻脈沖，再經(jīng)兩級(jí)視放（G8、G9）后又分兩路，一路送到天線控制系統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤（906）組合，以保證天線對(duì)選定目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤；另一路送到增益控制電路，以產(chǎn)生自動(dòng)增益控制電壓，送到本組合公共中放前兩級(jí)（G1、G2）和“前中”后三級(jí)（G4-2、3、4）柵極，以控制整個(gè)“1 波段”接收機(jī)的增益。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 14 頁(yè)143.6 主要電路的工作原理為了深入了解主放大器的情況，下面我們?cè)賮?lái)對(duì)主要電路作進(jìn)一步的討論。3.6.1 主中頻放大器主中頻放大器用來(lái)放大中頻脈沖信號(hào)，擔(dān)負(fù)著接收機(jī)的主要放大任務(wù)，由901 組合電路原理圖可看出，主中放各級(jí)除選通級(jí)外均為典型的柵極單調(diào)諧放大器。柵極單調(diào)諧中頻放大器均由高頻五極管 6J4P 裝成，其電路如圖 4-26 所示，諧振回路由本級(jí)輸出電容和接在下一級(jí)柵極的電感 L 以及下級(jí)輸入電容、接線分布電容等組成。調(diào)整電感 L 的銅芯可改變槽路的諧振頻率，使之與 30MHz 諧振，以取得最佳放大。Ra 是為滿足帶寬要求而加的負(fù)載電阻，Ra 越小，頻帶越寬增益越小。此數(shù)值應(yīng)適當(dāng)選擇。不能過(guò)大或過(guò)小。RkCk 為陰極自給偏壓電路，適當(dāng)選取其數(shù)值，可得到合適的工作點(diǎn)。RbCb 為去耦電路，它對(duì)直流電源來(lái)說(shuō)是 L 式濾波，對(duì)本級(jí)來(lái)說(shuō)是去耦，即本級(jí)信號(hào)被 Cb 短路到地，殘余部分降在 Rb 上，防止通過(guò)直流電源耦合到其他級(jí)干擾其工作。Ca 對(duì) 30MHz 信號(hào)相對(duì)于短路，這里起隔直流作用。跟蹤支路中放第一級(jí)(G5)為選通級(jí)，用來(lái)選擇所需之目標(biāo)回波中頻信號(hào)，以保證天線跟蹤選定之目標(biāo)。選通級(jí)電路由 6J4P 五極管裝成。陽(yáng)極與柵極的接法與一般電路相同，陰極也基本相同，簾柵極也基本相同，簾柵極通過(guò)開(kāi)關(guān) K1 和繼電器 J2 常閉接點(diǎn)接到分壓器上，由—105 伏直流電源分得約—10 伏電壓，所以平時(shí)該管截止，中頻信號(hào)不能通過(guò)。當(dāng)距離顯示器上電瞄準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)了選定目標(biāo)回波時(shí)，903 組合送來(lái)的寬度 0.3 微秒、幅度+140 伏窄波門脈沖通過(guò)開(kāi)關(guān) K1 和繼電器 J2 常閉接點(diǎn)加到簾柵極，使管子導(dǎo)電，此時(shí)被選定的目標(biāo)回波中頻信號(hào)加到柵極，因此能夠通過(guò)并被放大，但寬度變?yōu)?0.3 微秒。開(kāi)關(guān) K1 的“+120V”檔是為調(diào)試而設(shè)的。平時(shí)處于“波門”位置，只有調(diào)試時(shí)才處于“+120V”位置。Ⅲ狀態(tài)時(shí)，J2 動(dòng)作，選通級(jí)全開(kāi)放。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 15 頁(yè)15G5 陰極上除接有自給偏壓外，還有+120 伏電源經(jīng) R10 和 W1 分得一定電壓作為陰極偏壓。W1 改變時(shí)，即改變了跟蹤支路的增益，從而改變了天線自動(dòng)跟蹤的靈敏度，所以 W1 叫“自動(dòng)跟蹤靈敏度”調(diào)整。因跟蹤支路和距離支路第一級(jí)柵極是并聯(lián)的，而跟蹤支路選通級(jí)導(dǎo)通時(shí)。輸入阻抗較平時(shí)改變很大，為減小對(duì)距離支路增益的影響，在 G5 柵極串入電阻R16.3.6.2 檢波器檢波器用來(lái)把中頻信號(hào)的包絡(luò)取出來(lái)，輸出視頻信號(hào)。“1 波段”跟蹤支路檢波器電路由 6H6P 型雙二極管 G7 左半管裝成。C24 、C37 為檢波負(fù)載。輸入端的中頻信號(hào)加到 L7 與分布電容組成的槽路兩端，通過(guò) R51 加到 G7兩極，因正半周 G7 不導(dǎo)電，所以中頻信號(hào)通過(guò) G7 后被整流，變?yōu)榘氩}沖，經(jīng)電容濾波變?yōu)閷?shí)線所示波形，再經(jīng)電感濾波而得到頂部平穩(wěn)的視頻脈沖輸出。插孔 CK4 用來(lái)測(cè)量檢波電流。R28、C25 供測(cè)量用，平時(shí)被電話插孔 CK4 短路，測(cè)量時(shí)，電話插頭插入后接入電路。R28、C25 可防止插頭插入或拔出時(shí)中斷檢波電路以及起到濾波作用。當(dāng)距離上瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，此電流約為幾個(gè)微安，當(dāng)選通級(jí)簾柵極接+120 伏且回波又較多時(shí)，電流可達(dá)十?dāng)?shù)毫安。距離支路檢波器由 G13（6H6P）右半管裝成，其電路及原理與跟蹤支路相似。因中頻信號(hào)加到 G13 陽(yáng)極，所以輸出正視頻脈沖。3.6.3 視頻放大器視頻放大器用來(lái)放大視頻脈沖信號(hào)。由于視頻脈沖寬度很窄（0.3、0.5 或1.2 微秒） ，所以包含的頻率成分很多。只有將這些不同頻率成分給以同等放大，才能使信號(hào)不失真。這就要求視放有足夠的帶寬。增益和帶寬是矛盾的，這一矛盾必須解決。1、跟蹤支路視放該支路視放有兩極，電路見(jiàn) 901 組合電原理圖。第一級(jí)（G8）用 6J4P 型五黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 16 頁(yè)16極管（接成三極管）裝成阻容耦合電壓放大器。第二級(jí)為輸出級(jí)，要求功率增益大，因而用功率五極管 6P9P 裝成阻容耦合功率放大器。兩級(jí)都有陰極自給偏壓。陽(yáng)極電源由 941 組合+300 伏整流器供給，第一級(jí)有去耦電路 R32、C27。為解決增益和帶寬的矛盾，采取了下列措施：首先第一級(jí)將五極管接成三極管，因而內(nèi)阻減小可增加帶寬。其次第二級(jí)陽(yáng)極負(fù)載電阻 R35 阻值較小，以增加帶寬。最后兩級(jí)陽(yáng)極都有高頻補(bǔ)償電路（L9、L10） ，以增加高頻端的帶寬。因陽(yáng)極電路有本級(jí)輸出電容、次級(jí)輸入電容和接線分布電容并聯(lián)在負(fù)載電阻兩端，這些電容數(shù)值較小，對(duì)矩形脈沖的低、中頻成分呈現(xiàn)容抗較大，近似開(kāi)路，影響不大。但對(duì)矩形脈沖的高頻成分呈現(xiàn)容抗不大，旁路作用明顯，相當(dāng)于負(fù)載電阻變小，使增益降低，引起波形失真。陽(yáng)極串入電感后，對(duì)低、中頻諧波成分呈現(xiàn)感抗小，近似短路，不起作用，但對(duì)高頻諧波成分，它和上述電容組成諧振回路，阻抗很大，提高了高頻增益，避免了高頻失真。1、 距離支路視放距離支路視放共三級(jí)，本組合兩級(jí)（G14、16） 、902 組合一級(jí)（G2-18）(此級(jí)“1、2 波段”公用)。其電路見(jiàn)組合電原理圖。前兩級(jí)用 6J4P 五極管（接成三極管）裝成阻容耦合電壓放大器。末級(jí)用 6P3P 極射四極管裝成阻容耦合功率放大器。前兩級(jí)陽(yáng)極電源由 941 組合+300 伏電子穩(wěn)壓器供給，有去耦電路。末級(jí)陽(yáng)極電源由 942 組合+300 伏整流器供給。距離支路視放與跟蹤支路視放的相同點(diǎn)是：陽(yáng)極負(fù)載電阻較小，以增加帶寬，第二級(jí)陽(yáng)極接有高額補(bǔ)償電感 L14。不同點(diǎn)是本支路視放均無(wú)陰極自給偏壓。首、末兩級(jí)（G14、G2-18）因輸入正脈沖，為防止產(chǎn)生柵流，柵極由—105 伏分壓取得負(fù)偏壓。第二級(jí)（G15）因輸入負(fù)脈沖，故未接負(fù)柵偏壓，這一級(jí)除陽(yáng)極有高額補(bǔ)償外，陰極也有高額補(bǔ)償。由于 C52 容量小，對(duì)視頻脈沖的低頻成分呈現(xiàn)容抗大，相當(dāng)于開(kāi)路，所以 G15 的輸入信號(hào)是整個(gè)輸入信號(hào)在R64、R65 上分壓后的一部分，因而輸出幅度較小。但對(duì)視頻脈沖的高頻成分，C52 很小，相當(dāng)于短路，整個(gè)輸入信號(hào)全部加到 G15 柵極，因而輸出幅度較大，從而使高頻成分得到補(bǔ)償，減小波形失真。3.6.4 增益控制電路黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 17 頁(yè)17增益控制電路可用“手控”或“自動(dòng)”方式調(diào)整和控制接收機(jī)的增益。它由 6N6P 雙三極管（G10）裝成。左半管接成自動(dòng)增益檢波器，右半管接成增益控制直流放大器。在天線進(jìn)行自動(dòng)跟蹤時(shí)，采用自動(dòng)增益控制。在其它工作方式時(shí)，采用手控增益，手控增益和自動(dòng)增益轉(zhuǎn)換由“腳踏開(kāi)關(guān)”和 912 組合的“工作——指揮儀控制”開(kāi)關(guān)控制繼電器 J1-1 來(lái)實(shí)現(xiàn)。1、手控增益（1） 作用手控增益電路用來(lái)在天線非自動(dòng)工作方式時(shí)，通過(guò)調(diào)整 901 和 904 組合面板上的“增益”旋鈕來(lái)改變接收機(jī)的增益，以便在顯示器上獲得良好的觀察條件。例如受到強(qiáng)干擾或目標(biāo)在近距離的物中時(shí)，可適當(dāng)壓低增益，以利于從干擾或地物中識(shí)別目標(biāo)。在一般情況下，應(yīng)將二增益旋鈕順時(shí)針轉(zhuǎn)到頭，使接收機(jī)增益最大，便于遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。（2）工作手控增益情況下，繼電器 J1 不工作，常閉接點(diǎn) 1、2 接通。此時(shí)，自動(dòng)增益檢波器（G10 左半管）輸出開(kāi)路。增益控制放大器（G10 右半管）柵極被接至“增益”電位器 W1-3 的滑臂上。增益控制放大器是一級(jí)陰隨器，陽(yáng)極接+120 伏電源，陰極經(jīng)電阻 R43 接至—105 伏電源上，因此該級(jí)陽(yáng)、陰極間電壓實(shí)際是 225 伏。陽(yáng)流流過(guò)陰極負(fù)載 R43 產(chǎn)生上正下負(fù)的壓降，使陰極電位提高，其極性與—105 伏相反。這樣，從陰極輸出（對(duì)地）的增益控制電壓，就是這兩電壓之差。此電壓加至前中后三級(jí)和主中前兩級(jí)的柵極。由電位器 W1-2、W4-3、W1-3 和 W1-42 組成的分壓器接在—105 伏電源上。由于 C10 右半管柵極經(jīng) J1 常閉接點(diǎn)接在 W1-3 的滑臂上，所以調(diào)整 W1-2、W4-8、W1-3 中的任一個(gè)電位器，都能改變 G10 右半管柵極電位，從而使增益控制放大器陰極輸出的增益控制電壓發(fā)生變化。電位器 W1-3 和 W4-8 為手控增益旋鈕，分別裝在 901 和 904 組合面板上。它們的作用都是用來(lái)控制接收機(jī)的增益，分裝的目的是為了操作的方便。為了避免中放產(chǎn)生柵流而使被放大的信號(hào)波形失真，要求輸出的增益控制黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 18 頁(yè)18電壓不能為正，為此需進(jìn)行“零偏壓裝定” 。“零偏壓裝定”的原理和方法如下：將 901 和 904 組合的“增益”旋鈕右旋到頭，使增益最大，即 W1-3 滑臂位于最左端，W4-8 滑臂位于最右端（將 W4-8 短路） ，裝定 W1-2 使直流發(fā)大器柵極取得約—105 伏電源電壓，使陰極輸出的增益控制電壓為零伏。這樣就保證了在增益最大時(shí)，輸出的增益控制電壓為零伏。受控級(jí)不產(chǎn)生柵流。W1-2 的調(diào)整軸裝在組合面板上，標(biāo)有“自動(dòng)增益調(diào)整”字樣。1、自動(dòng)增益（1）作用當(dāng)天線對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤時(shí)，由于目標(biāo)距離、航向的變化，將使接收機(jī)輸出的視頻脈沖回波的幅度發(fā)生變化，平均電壓也隨著發(fā)生變化。例如當(dāng)目標(biāo)臨近時(shí)，該目標(biāo)的視頻回波信號(hào)不斷增大，平均電壓也不斷增大，這樣跟蹤支路輸出的視頻回波信號(hào)，一方面因目標(biāo)偏離電軸，幅度受 24 周/秒調(diào)制（24 周/秒包絡(luò)即誤差信號(hào)，是天線自動(dòng)跟蹤的基礎(chǔ)） 。另一方面，其幅度還隨著目標(biāo)距離和航向的變化而變化，使 24 周/秒包絡(luò)的幅度不但與目標(biāo)在角度上的偏差有關(guān)，還和距離、航向有關(guān)（如距離近時(shí)，24 周/秒包絡(luò)幅度大） 。這種距離和航向的變化引起誤差信號(hào)的額外變化，將干擾天線的自動(dòng)跟蹤。設(shè)置自動(dòng)增益控制電路即為了解決這一矛盾。當(dāng)被跟蹤目標(biāo)的距離、航向變化而使視頻信號(hào)的平均值變化時(shí)，本電路能自動(dòng)的改變送到前中后三級(jí)和主中前二級(jí)柵極負(fù)電壓，距離遠(yuǎn)時(shí)回波小，輸出的負(fù)電壓小，增益大；當(dāng)目標(biāo)距離雷達(dá)近時(shí)，回波幅度增大，輸出負(fù)電壓也大，使增益減小。這樣就可使跟蹤支路輸出的視頻信號(hào)的平均值不變，視頻信號(hào)的 24 周/秒包絡(luò)（誤差信號(hào)）的大小只與目標(biāo)偏離天線電軸的角度大小有關(guān)，而與目標(biāo)距離、航向無(wú)關(guān)。同時(shí)，由于自動(dòng)增益的作用，接收機(jī)不致飽和，這就防止了 24 周/秒誤差信號(hào)與被限制掉的可能。（1）工作原理天線在自動(dòng)跟蹤工作方式時(shí)，繼電器 J1 工作，常開(kāi)接點(diǎn) 1、3 接通。增益控制放大器（G10 右半管）柵極接至自動(dòng)增益檢波器（G10 左半管）的輸出端。檢波管陰極經(jīng)分壓器 R39、R38 從+120 伏電源取得約+30 伏電壓，使該管陰極比陽(yáng)極高 32 伏（零偏壓裝定時(shí)使陽(yáng)極為—2 伏） 。當(dāng)跟蹤支路送來(lái)的視頻信號(hào)幅黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 19 頁(yè)19度小于 32 伏(絕對(duì)值)時(shí)，檢波管不導(dǎo)電，無(wú)輸出。G10 右半管柵極經(jīng) J1 常開(kāi)接點(diǎn)從“零偏壓裝定”電位器 W2 上取得—2 伏電壓，使其陰極輸出為零伏，相當(dāng)于手控時(shí)的最大增益。這是接收遠(yuǎn)距離及弱小回波所需要的。當(dāng)目標(biāo)距離越來(lái)越近時(shí)，回波幅度增大。當(dāng)跟蹤支路送來(lái)的視頻信號(hào)幅度大于 32 伏時(shí)，檢波管導(dǎo)電，C36 充電，因二極管內(nèi)阻很小，充電時(shí)間常數(shù)小。充電較快。于是在脈沖區(qū)間，C36 兩端形成下正上負(fù)的電壓，在脈沖間隙時(shí)間，檢波管截止，C36 經(jīng) W2、R41、R40 放電，由于放電時(shí)間常數(shù)大，C36 上電荷放掉很少，電壓幾乎保持不變。由于 C36 充電快，放電慢，通過(guò)反復(fù)的充放電過(guò)程，就把寬度 0.3 微秒、重復(fù)頻率 1、875KHz 視頻脈沖 24 周/秒調(diào)幅包絡(luò)“檢”出來(lái)了。這個(gè)電壓包含視頻信號(hào)平均電壓和 24 周/秒交流信號(hào)兩部分。如果將檢波器輸出端（R41、W2 兩端）的電壓（其波形同 C36 上電壓，但幅度小些）直接加到 G10 右半管柵極，則經(jīng)放大后，從陰極輸出的增益控制電壓中的 24 周/秒交流成分將抵消回波幅度的 24 周/秒變化。經(jīng)增益控制后，跟蹤支路輸出的視頻信號(hào)將無(wú) 24 周/秒幅度變化，天線就不能進(jìn)行自動(dòng)跟蹤了。為了保留 24 周/秒包絡(luò)信號(hào)，本電路輸出的增益控制電壓中，不應(yīng)包含 24 周/秒交流成分。為此，在檢波器輸出端并聯(lián)上濾波電容 C38，C38 容量很大（1 微法）對(duì) 24 周/秒交流信號(hào)相當(dāng)于短路，24 周/秒信號(hào)就降在 R40 上，而不加到C10 右半管柵極。經(jīng) C38 濾波后加到 G10 右半管柵極的電壓波形。將這樣一個(gè)與目標(biāo)回波幅度平均值成正比的負(fù)電壓，加到前中后三級(jí)（“2 波段”只加到后 2 級(jí)）和主中前兩級(jí)，就使接收機(jī)增益得到調(diào)節(jié)?；夭ㄐr(shí)增益大，回波大時(shí)增益小。經(jīng)過(guò)這種以變應(yīng)變的作用后，結(jié)果使跟蹤支路輸出的視頻信號(hào)平均值保持不變，從而使 24 周/秒包絡(luò)信號(hào)的幅度只和目標(biāo)的偏差有關(guān)，消除了目標(biāo)距離遠(yuǎn)近及航向變化對(duì)天線自動(dòng)跟蹤的不良影響。因?yàn)V波電容 C38 較大，本電路只能對(duì)慢速變化的信號(hào)起控制作用。一般目標(biāo)距離、航向變化而引起的視頻信號(hào)平均值的變化是非常緩慢的，所以可得到較好的自動(dòng)增益控制，但對(duì)目標(biāo)有效反射面積變化所引起的回波幅度的快速變化，本電路則不能起到增益控制作用。這個(gè)任務(wù)由天線控制系統(tǒng) 906 組合中的自動(dòng)增益控制作用。這個(gè)任務(wù)由天線控制系統(tǒng) 906 組合中的自動(dòng)增益控制電路來(lái)完成。它能對(duì)這種快速變化起自動(dòng)增益控制控制作用，而對(duì)變化更快的 24 周黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 20 頁(yè)20/秒或 37.5 周/秒誤差信號(hào)則仍能保留下來(lái)。因此接收機(jī)中的增益控制電路稱為“惰性自動(dòng)增益控制電路” 。3.7 自動(dòng)頻率控制電路（907、928 組合）3.7.1 用途自動(dòng)頻率控制電路用來(lái)改變本地振蕩器的頻率，以保證發(fā)射機(jī)和本地振蕩器頻率之差始終是額定中頻，以使接收機(jī)正常工作。接收機(jī)各中放槽路都固定調(diào)諧在 30MHz，當(dāng)磁控管和本證頻率之差正好是30MHz 時(shí)，回波信號(hào)得到最有效的放大。然而雷達(dá)在工作過(guò)程中，由于溫度、濕度、電源和負(fù)載等的變化，會(huì)使磁控管和本振頻率發(fā)生變化，使其差頻偏離30MHz，回波信號(hào)不能被有效地放大，這樣，差頻的變化在接收機(jī)中轉(zhuǎn)化為信號(hào)幅度的變化，這將直接影響到天線控制系統(tǒng)的跟蹤性能。甚至差頻超出中放帶寬之外，接收機(jī)便不能正常工作。為保證磁控管和本振頻率變化時(shí)，讓差頻始終保持在 30MHz,使接收機(jī)具有最佳的性能，采用了自動(dòng)頻率控制電路。例如當(dāng)發(fā)射頻率升高時(shí)，自頻控電路就會(huì)使本振頻率相應(yīng)的升高，反之，則相應(yīng)下降，從而使差頻穩(wěn)定在 30MHz。3.7.2 組成自動(dòng)頻率控制電路由截止衰減器（“2 波段”還有吸收衰減器） 、自頻控混頻器、中頻放大器、鑒頻器、視放、鉗位器和幻象器等組成。除衰減器和混頻器位于高頻裝置外，其余均在自動(dòng)頻率控制組合。 “1 波段”裝在 907 組合， “2波段”裝在 928 組合。3.7.3 簡(jiǎn)要工作過(guò)程由截止衰減器從主波導(dǎo)中取出一部分發(fā)射能量，與本振輸出的高頻等副信號(hào)在自頻控混頻器混頻后，得到差頻信號(hào)。該信號(hào)被送到 907 組合，先經(jīng)兩級(jí)公共中放放大，然后分兩路，每路各經(jīng)一級(jí)中放送至鑒頻器。鑒頻器對(duì)差頻信號(hào)進(jìn)行頻率鑒別，當(dāng)“察覺(jué)”其對(duì) 30MHz 有偏差時(shí)，就將頻率偏差變成黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述） 第 21 頁(yè)21極性和幅度不同的視頻脈沖。參考文獻(xiàn)：[1]蔡凌云等.自動(dòng)增益控制技術(shù)應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2002.[2]尤德斐數(shù)字化測(cè) t 技術(shù)(上)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990[3]張風(fēng)言編著，電子電路基礎(chǔ)，高等教育出版社，1994[4]高吉祥、黃智偉、陳和，《高頻電子線路》[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2003 年（第一版）[5]高吉祥、高天萬(wàn)、陳和，《模擬電子線路》[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2004 年（第一版）[6]哀孝康，自動(dòng)增益控制與對(duì)數(shù)放大器，北京：:國(guó)防工業(yè)出版社，1987 畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名 夏 建 新 指 導(dǎo) 教 師 王 飛2012 年 03 月 10 日黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 1 頁(yè) 雷達(dá)雷達(dá)是一種檢測(cè)和定位物體的電磁系統(tǒng)。它通過(guò)發(fā)送特定類型的波，例如正弦波脈沖調(diào)制，檢測(cè)回波信號(hào)的性質(zhì)。雷達(dá)常用來(lái)拓展人類觀察環(huán)境的感官能力，尤其是視覺(jué)感官。雷達(dá)的價(jià)值不在于代替眼睛，而是去做眼睛不能做的.雷達(dá)雖不能達(dá)到人眼所能達(dá)到的細(xì)節(jié)，以及眼睛所能達(dá)到的對(duì)顏色的精細(xì)程度。 然而，雷達(dá)已經(jīng)能夠突破以前對(duì)人類視覺(jué)能力的限制條件，如黑暗，陰霾，霧，雨，和雪。 此外，雷達(dá)具有能夠測(cè)量物體距離或范圍的的優(yōu)點(diǎn)。 這可能是其最重要的特性。雷達(dá)一般是由能夠發(fā)射某種振蕩器生成的電磁波的發(fā)射天線， 接收 天線，能源檢測(cè)設(shè)備， 接收器所組成的。部分傳輸信號(hào)是由反射對(duì)象（目標(biāo)）所截獲并在各個(gè)方向發(fā)散，在后方，再次發(fā)射信號(hào)是雷達(dá)的主要特性。接收天線收集返回的信號(hào)并傳輸給接收器，用以探測(cè)目標(biāo)的存在并提供其位置和相對(duì)速率.雷達(dá)與目標(biāo)的距離 是由測(cè)量雷達(dá)信號(hào)前往和返回目標(biāo)所花費(fèi)的時(shí)間決定，目標(biāo)的方向或角位置由被反射的前波的方向決定，測(cè)量目標(biāo)位置的通常方式是用窄波， 如果目標(biāo)和雷達(dá)之間出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)，反射波的載波頻率亦隨之變化，可以借此測(cè)量目標(biāo)的相對(duì)速度，并且可用來(lái)從靜止物體中區(qū)分出正在移動(dòng)的目標(biāo)。雷達(dá)可以連續(xù)追蹤目標(biāo)的移動(dòng)，也可以對(duì)目標(biāo)位置的變化速率做出持續(xù)指示。(摘自：美.艾.斯考爾尼克， 《雷達(dá)系統(tǒng)入門》 ，第五章)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 2 頁(yè) 雷達(dá)工作流程圖在圖1.2中，方框圖展示了一個(gè)典型的脈沖雷達(dá)的工作流程。發(fā)射器可能是一個(gè)振蕩器，如磁控管， 它是由調(diào)制器產(chǎn)生的序列脈沖（打開(kāi)和關(guān)閉）所控制。磁控管已被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)的各種各樣的微波發(fā)生器中。一個(gè)用于探測(cè)100至200海里范圍內(nèi)的飛機(jī)的典型雷達(dá)能產(chǎn)生一兆瓦的峰值功率，幾千瓦的平均功率，每秒幾百脈沖的脈沖重復(fù)頻率，由發(fā)射器生成的波形沿發(fā)射線到達(dá)天線，在那里再被發(fā)射往太空。一個(gè)簡(jiǎn)單的天線通常既用來(lái)發(fā)射又用來(lái)接收，接收器必須被保護(hù)以免于遭到發(fā)射器的高功率造成的破壞。雙工器還能為回波信號(hào)的接收而不是發(fā)射提供通道。雙工器由兩個(gè)氣體放電器件，一個(gè)收發(fā)器和另外一些收發(fā)器組成。在發(fā)射期間，收發(fā)器保護(hù)接收器，在接收時(shí)，反收發(fā)器把回波信號(hào)引導(dǎo)到接收器。接收機(jī)通常是超外差式的。第一階段可能是低噪聲射頻放大器，如參量放大器或低噪聲晶體管?；祛l器和本地振蕩器把射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻。 “典型的” 空中監(jiān)視雷達(dá)中頻放大器可能有30或60 MHz 的中心頻率和一兆赫的帶寬。中頻放大器應(yīng)有一個(gè)匹配的濾波器，也就是說(shuō)，它的頻率響應(yīng)函數(shù)應(yīng)最大限度地提高峰值信號(hào)的平均噪聲功率輸出的比例。在中頻放大器，最大化噪聲信號(hào)比后，在第二個(gè)探測(cè)器中進(jìn)行脈沖調(diào)制，并通過(guò)視頻放大器放大到它可以正確顯示，通常陰極射線管中，定時(shí)信號(hào)能為指示器從天線的指示方向中獲得角度信息， 陰極射線管顯示的最普遍的形式是計(jì)劃位置指示，或并行外設(shè)總線，它可在極坐標(biāo)映射目標(biāo)的方位和范圍的位置。(摘自：美 .艾.斯考爾尼克， 《雷達(dá)系統(tǒng)入門》 ，第一章)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 3 頁(yè) 雷達(dá)接收機(jī)在被需要的回波和不被需要的干擾之間提供最大程度的辨別時(shí)，雷達(dá)接收機(jī)的功能是放大接收的回波以及過(guò)濾它們。這些干擾不僅中和雷達(dá)接收機(jī)所產(chǎn)生的干擾，而且中和從銀河系、附近雷達(dá)和通信設(shè)備以及可能的干擾機(jī)所接收的信號(hào)。雷達(dá)自身發(fā)射的被不明目標(biāo)（例如雨，雪，鳥(niǎo)類，昆蟲(chóng)，大氣擾動(dòng)，谷殼）所發(fā)射的信號(hào)也被歸類為干擾。機(jī)載雷達(dá)測(cè)高或繪圖時(shí)，其他飛機(jī)都是不被需要的目標(biāo)，地面被需要的目標(biāo)。更常用的雷達(dá)用于探測(cè)飛機(jī)，輪船，地面車輛，或人員，并從海上或地面反射雜波干擾 。接收機(jī)類型包括超再生，水晶影像，調(diào)諧射頻和超再生接收器。超再生接收器有時(shí)應(yīng)用于燈塔雷達(dá)，因?yàn)橛袝r(shí)單管可充當(dāng)發(fā)射器和接收器，而且簡(jiǎn)單和緊湊比優(yōu)越敏感性更重要，晶體視頻接收機(jī)也很簡(jiǎn)單，但敏感性較差， 射頻接收機(jī)用于射頻和視頻放大;雖然它的噪聲溫度可能較低，其靈敏度卻較差，因?yàn)槠匠５睦走_(dá)回波頻譜濾波優(yōu)化帶寬不切實(shí)際，只有那些能夠發(fā)射出比較寬的百分比帶寬信號(hào)的雷達(dá)，能用于實(shí)際濾波中。 實(shí)際上所有雷達(dá)接收機(jī)超外差原理如圖 3.1所示。輸入信號(hào)來(lái)自雙工器，它允許單一天線在發(fā)射器和接收器之間共享?；夭ń?jīng)適度放大后，通過(guò)與本地振蕩器頻率混合能被轉(zhuǎn)移到中頻，為達(dá)到最終的介于0.1和100兆赫的中波頻率，在混合過(guò)程中不遭受嚴(yán)重的圖像或雜散頻率問(wèn)題，多于一個(gè)轉(zhuǎn)換步驟可能是必要的，中頻放大不僅僅是比微頻成本更低，更穩(wěn)定，而且更廣泛的百分比帶寬占用所需的回波簡(jiǎn)化了過(guò)濾操作.此外，超外差接收器，可以在不干擾過(guò)濾中波頻率的情況下，按照發(fā)射器所需的轉(zhuǎn)換比任意改變當(dāng)?shù)卣袷幤鞯念l率.這些使接收機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)形式實(shí)際上消失的優(yōu)勢(shì)使相當(dāng)有力的。(摘自：美.艾.斯考爾尼克， 《雷達(dá)守則》 ，第五章)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 4 頁(yè) 自動(dòng)控制原理 自動(dòng)控制學(xué)科是近幾十年來(lái)了發(fā)展起來(lái)的一門很重要的學(xué)科。它的發(fā)展很迅速，特別是計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，更加快了它的發(fā)展，尤其是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)近年來(lái)的發(fā)展。自動(dòng)化學(xué)科研究的范圍也是很廣泛的，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化、對(duì)迅速提升我國(guó)綜合國(guó)力具有重要和積極作用。自動(dòng)控制（automatic control）是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的。指的是在沒(méi)人參與的情況下，利用控制裝置使被控對(duì)象或過(guò)程自動(dòng)地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制技術(shù)的研究有利于將人類從復(fù)雜、危險(xiǎn)、繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來(lái)并大大提高控制效率。 自動(dòng)控制是工程科學(xué)的一個(gè)分支。它涉及利用反饋原理的對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)。我們今天稱作自動(dòng)控制的是二十世紀(jì)中葉產(chǎn)生的控制論的一個(gè)分支。 基礎(chǔ)的結(jié)論是由諾伯特·維納，魯?shù)婪颉た柭岢龅摹Ｅe例：室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié) 室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)是一個(gè)簡(jiǎn)明易懂的例子。目的是把室內(nèi)溫度保持在一個(gè)定值 θ，盡管開(kāi)窗等因素使得室內(nèi)熱量散發(fā)出室外（干擾 d） 。為了達(dá)到這個(gè)目的，加熱必須被適當(dāng)?shù)挠绊?。通過(guò)閥門的調(diào)節(jié)，溫度就會(huì)保持恒定。除此之外，在人們有感覺(jué)之前，暖器熱水的溫度也會(huì)受外界溫度的干擾。其余的例子還有三油桶系統(tǒng)。 自動(dòng)控制領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程150 多年前第一代過(guò)程控制體系是基于 5－13psi 的氣動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)（氣動(dòng)控制系統(tǒng)PCS， Pneumatic Control System） 。簡(jiǎn)單的就地操作模式，控制理論初步形成，尚未有控制室的概念。第二代過(guò)程控制體系（模擬式或 ACS,Analog Control System）是基于 0－10mA 或4－20mA 的電流模擬信號(hào)，這一明顯的進(jìn)步，在整整 25 年內(nèi)牢牢地統(tǒng)治了整個(gè)自動(dòng)控黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 5 頁(yè) 制領(lǐng)域。它表征了電氣自動(dòng)控制時(shí)代的到來(lái)。控制理論有了重大發(fā)展，三大控制論的確立奠定了現(xiàn)代控制的基礎(chǔ)；控制室的設(shè)立，控制功能分離的模式一直沿用至今。第三代過(guò)程控制體系（CCS，Computer Control System）.70 年代開(kāi)始了數(shù)字計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，人們?cè)跍y(cè)量，模擬和邏輯控制領(lǐng)域率先使用，從而產(chǎn)生了第三代過(guò)程控制體系（CCS，Computer Control System） 。這個(gè)被稱為第三代過(guò)程控制體系是自動(dòng)控制領(lǐng)域的一次革命，它充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的特長(zhǎng)，于是人們普遍認(rèn)為計(jì)算機(jī)能做好一切事情，自然而然地產(chǎn)生了被稱為“集中控制”的中央控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，需要指出的是系統(tǒng)的信號(hào)傳輸系統(tǒng)依然是大部分沿用 4－20mA 的模擬信號(hào)，但是時(shí)隔不久人們發(fā)現(xiàn)，隨著控制的集中和可靠性方面的問(wèn)題，失控的危險(xiǎn)也集中了，稍有不慎就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。所以它很快被發(fā)展成分布式控制系統(tǒng)（DCS） 。第四代過(guò)程控制體系（DCS，Distributed Control System 分布式控制系統(tǒng)）：隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，微處理器的普遍使用，計(jì)算機(jī)技術(shù)可靠性的大幅度增加，目前普遍使用的是第四代過(guò)程控制體系（DCS，或分布式數(shù)字控制系統(tǒng)） ，它主要特點(diǎn)是整個(gè)控制系統(tǒng)不再是僅僅具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，而是由幾臺(tái)計(jì)算機(jī)和一些智能儀表和智能部件構(gòu)成一個(gè)了控制系統(tǒng)。于是分散控制成了最主要的特征。除外另一個(gè)重要的發(fā)展是它們之間的信號(hào)傳遞也不僅僅依賴于 4－20mA 的模擬信號(hào)，而逐漸地以數(shù)字信號(hào)來(lái)取代模擬信號(hào)。第五代過(guò)程控制體系（FCS，F(xiàn)ieldbus Control System 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）：FCS是從 DCS 發(fā)展而來(lái)，就象 DCS 從 CCS 發(fā)展過(guò)來(lái)一樣，有了質(zhì)的飛躍。 “分散控制”發(fā)展到“現(xiàn)場(chǎng)控制” ；數(shù)據(jù)的傳輸采用“總線”方式。但是 FCS 與 DCS 的真正的區(qū)別在于 FCS 有更廣闊的發(fā)展空間。由于傳統(tǒng)的 DCS 的技術(shù)水平雖然在不斷提高，但通信網(wǎng)絡(luò)最低端只達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)控制站一級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)控制站與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表、執(zhí)行器之間的聯(lián)系仍采用一對(duì)一傳輸?shù)?4-20mA 模擬信號(hào)，成本高，效率低，維護(hù)困難，無(wú)法發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)儀表智能化的潛力，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作狀態(tài)的全面監(jiān)控和深層次管理。所謂現(xiàn)場(chǎng)總線就是連接智能測(cè)量與控制設(shè)備的全數(shù)字式、雙向傳輸、具有多節(jié)點(diǎn)分支結(jié)構(gòu)的通信鏈路。簡(jiǎn)單地說(shuō)傳統(tǒng)的控制是一條回路，而 FCS 技術(shù)是各個(gè)模塊如控制器、執(zhí)行器、檢測(cè)器等掛在一條總線上來(lái)實(shí)現(xiàn)通信，當(dāng)然傳輸?shù)囊簿褪菙?shù)字信號(hào)。主要的總線有Profibus，LonWorks 等?，F(xiàn)代控制理論的發(fā)展：經(jīng)典控制理論雖然具有很大的實(shí)用價(jià)值，但也有著明顯的局黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 6 頁(yè) 限性。其局限性表現(xiàn)在下面二個(gè)方面：第一，經(jīng)典控制理論建立在傳遞函數(shù)和頻率特性的基礎(chǔ)上，而傳遞函數(shù)和頻率特性均屬于系統(tǒng)的外部描述(只描述輸入量和輸出量之間的關(guān)系)，不能充分反映系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)；第二，無(wú)論是根軌跡法還是頻率法，本質(zhì)上是頻域法(或稱復(fù)域法) ，都要通過(guò)積分變換(包括拉普拉斯變換、傅立葉變換、Z 變換)，因此原則上只適宜于解決“單輸入—單輸出”線性定常系統(tǒng)的問(wèn)題，對(duì)“多輸入—多輸出”系統(tǒng)不宜用經(jīng)典控制理論解決，特別是對(duì)非線性、時(shí)變系統(tǒng)更是無(wú)能為力。現(xiàn)代控制理論本質(zhì)上是一種“時(shí)域法” 。它引入了“狀態(tài)”的概念，用“狀態(tài)變量”(系統(tǒng)內(nèi)部變量) 及“狀態(tài)方程”描述系統(tǒng)，因而更能反映出系統(tǒng)的內(nèi)在本質(zhì)與特性。從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)看，現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)變量法，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是將描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的高階微分方程，改寫成一階聯(lián)立微分方程組的形式，或者將系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)直接用一階微分方程組表示。這個(gè)一階微分方程組就叫做狀態(tài)方程。采用狀態(tài)方程后，最主要的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程采用向量、矩陣形式表示，因此形式簡(jiǎn)單、概念清晰、運(yùn)算方便，尤其是對(duì)于多變量、時(shí)變系統(tǒng)更是明顯?，F(xiàn)代控制理論從理論上解決了系統(tǒng)的可控性、可觀測(cè)性、穩(wěn)定性以及許多復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。但是，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，形成了復(fù)雜的大系統(tǒng)，導(dǎo)致了控制對(duì)象、控制器以及控制任務(wù)和目的的日益復(fù)雜化，從而導(dǎo)致現(xiàn)代控制理論的成果很少在實(shí)際中得到應(yīng)用。智能控制理論的發(fā)展：智能控制是指驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過(guò)程，也就是說(shuō)，智能控制是一類無(wú)需人的直接干預(yù)就能獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制。智能控制的基礎(chǔ)是人工智能、控制論、運(yùn)籌學(xué)和信息論等學(xué)科的交叉。智能控制理論及系統(tǒng)具有下面幾個(gè)鮮明的特點(diǎn)：第一，在分析和設(shè)計(jì)智能控制系統(tǒng)時(shí)，重點(diǎn)不要放在傳統(tǒng)控制器的分析和設(shè)計(jì)上，而要放在智能機(jī)模型上，也就是說(shuō)，不要把重點(diǎn)放在對(duì)數(shù)學(xué)公式的描述、計(jì)算和處理上(實(shí)際上，一些復(fù)雜大系統(tǒng)可能根本無(wú)法用精確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述)，而要把重點(diǎn)放在對(duì)非數(shù)學(xué)模型的描述、符號(hào)和環(huán)境的識(shí)別、知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)等上面來(lái)。第二，智能控制的核心是高層控制，其任務(wù)在于對(duì)實(shí)際環(huán)境或過(guò)程進(jìn)行組織，即決策和規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)廣義問(wèn)題求解。第三，智能控制是一門邊緣交叉學(xué)科，傅京孫教授于 1971 年首先提出了智能控制的二元交集理論(即人工智能和自動(dòng)控制的交叉)，美國(guó)的 G.N.Saridis 于 1977 年把傅京孫的二元結(jié)構(gòu)擴(kuò)展為三元結(jié)構(gòu)(即人工智能、自動(dòng)控制和運(yùn)籌學(xué)的交叉)，后來(lái)中南工業(yè)大學(xué)的蔡自興教授黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 7 頁(yè) 又將三元結(jié)構(gòu)擴(kuò)展為四元結(jié)構(gòu)(即人工智能、自動(dòng)控制、運(yùn)籌學(xué)和信息論的交叉)，從而進(jìn)一步完善了智能控制的結(jié)構(gòu)理論。第四，智能控制是一個(gè)新興的研究和應(yīng)用領(lǐng)域，有著極其誘人的發(fā)展前途。在智能控制發(fā)展的前提下，學(xué)者又提出了遞階智能控制：遞階智能控制(Hierarchical Intelligent Control)是在研究早期學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從工程控制論角度總結(jié)人工智能與自適應(yīng)控制、自學(xué)習(xí)控制和自組織控制的關(guān)系之后逐漸形成的，它是智能控制的最早理論之一。專家智能控制：它把研究范圍縮小在一個(gè)特定的相對(duì)狹小的專業(yè)領(lǐng)域中。人類專家之所以成為專家，是因?yàn)樗麚碛薪鉀Q自己專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的大量專門知識(shí)，包括各種有用的訣竅和經(jīng)驗(yàn)，專家系統(tǒng)實(shí)際上就是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的這種領(lǐng)域?qū)＜业哪７挛?。模糊智能控制模糊邏輯控制理論和模糊邏輯控制系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展很快，展示了模糊理論在控制領(lǐng)域中有著很好的發(fā)展前景。模糊邏輯控制現(xiàn)已成為智能控制的重要組成部分。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能控制系統(tǒng)作為一個(gè)新興領(lǐng)域，之所以能引起自動(dòng)控制界的廣泛興趣，其原因是：①神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有逼近任何非線性函數(shù)的能力；②神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易于用 VLSI 實(shí)現(xiàn)，從而使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有快速和容錯(cuò)性高的優(yōu)點(diǎn)；③神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身的結(jié)構(gòu)及其多輸入多輸出的特點(diǎn)，使其易用于多變量系統(tǒng)的控制，且與其它逼近方法相比較更為經(jīng)濟(jì)；④神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)的特性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這些特點(diǎn)表明它有著傳遞函數(shù)在線性系統(tǒng)中的作用，但能夠自然地?cái)U(kuò)展到具有非線性、時(shí)變性、復(fù)雜性、不確定性的大系統(tǒng)中。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)，定性控制理論等。以上通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制理論的發(fā)展歷程，總體概述了自動(dòng)控制的基本原理及其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制原理的學(xué)習(xí)，我們知道反饋系統(tǒng)對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的重要性，在經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)的各種參數(shù)的計(jì)算比對(duì)，考慮哪種方法對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定更有利，學(xué)習(xí)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正，有利于將來(lái)我們對(duì)自動(dòng)控制的應(yīng)用。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 8 頁(yè) 自動(dòng)增益控制使 放 大 電 路 的 增 益 自 動(dòng) 地 隨 信 號(hào) 強(qiáng) 度 而 調(diào) 整 的 自 動(dòng) 控 制 方 法 。 實(shí) 現(xiàn) 這 種 功 能 的電 路 簡(jiǎn) 稱 AGC 環(huán) 。 AGC 環(huán) 是 閉 環(huán) 電 子 電 路 ， 是 一 個(gè) 負(fù) 反 饋 系 統(tǒng) ， 它 可 以 分 成 增 益 受控 放 大 電 路 和 控 制 電 壓 形 成 電 路 兩 部 分 。 增 益 受 控 放 大 電 路 位 于 正 向 放 大 通 路 ， 其增 益 隨 控 制 電 壓 而 改 變 。 控 制 電 壓 形 成 電 路 的 基 本 部 件 是 AGC 檢 波 器 和 低 通 平 滑濾 波 器 ， 有 時(shí) 也 包 含 門 電 路 和 直 流 放 大 器 等 部 件 。 放 大 電 路 的 輸 出 信 號(hào) u0 經(jīng) 檢 波并 經(jīng) 濾 波 器 濾 除 低 頻 調(diào) 制 分 量 和 噪 聲 后 ， 產(chǎn) 生 用 以 控 制 增 益 受 控 放 大 器 的 電 壓 uc 。 當(dāng) 輸 入 信 號(hào) ui 增 大 時(shí) ， u0 和 uc 亦 隨 之 增 大 。 uc 增 大 使 放 大 電 路 的 增 益 下 降 ，從 而 使 輸 出 信 號(hào) 的 變 化 量 顯 著 小 于 輸 入 信 號(hào) 的 變 化 量 ， 達(dá) 到 自 動(dòng) 增 益 控 制 的 目 的 。放 大 電 路 增 益 的 控 制 方 法 有 ： ① 改 變 晶 體 管 的 直 流 工 作 狀 態(tài) ， 以 改 變 晶 體 管 的 電 流放 大 系 數(shù) β 。 ② 在 放 大 器 各 級(jí) 間 插 入 電 控 衰 減 器 。 ③ 用 電 控 可 變 電 阻 作 放 大 器 負(fù) 載等 。 AGC 電 路 廣 泛 用 于 各 種 接 收 機(jī) 、 錄 音 機(jī) 和 測(cè) 量 儀 器 中 ， 它 常 被 用 來(lái) 使 系 統(tǒng) 的 輸出 電 平 保 持 在 一 定 范 圍 內(nèi) ， 因 而 也 稱 自 動(dòng) 電 平 控 制 ； 用 于 話 音 放 大 器 或 收 音 機(jī) 時(shí) ，稱 為 自 動(dòng) 音 量 控 制 。 AGC 有 兩 種 控 制 方 式 ： 一 種 是 利 用 增 加 AGC 電 壓 的 方 式 來(lái) 減 小 增 益 的 方 式 叫 正向 AGC， 一 種 是 利 用 減 小 AGC 電 壓 的 方 式 來(lái) 減 小 增 益 的 方 式 叫 反 向 AGC .正 向 AGC 控 制 能 力 強(qiáng) ， 所 需 控 制 功 率 大 被 控 放 大 級(jí) 工 作 點(diǎn) 變 動(dòng) 范 圍 大 ， 放 大 器 兩 端 阻 抗 變 化也 大 ； 反 向 AGC 所 需 控 制 功 率 小 ， 控 制 范 圍 也 小 。 AGC——Automatic Gain Control 的 縮 寫 。 所 有 攝 象 機(jī) 都 有 一 個(gè) 將 來(lái) 自 CCD 的信 號(hào) 放 大 到 可 以 使 用 水 準(zhǔn) 的 視 頻 放 大 器 ， 其 放 大 量 即 增 益 ， 等 效 于 有 較 高 的 靈 敏 度 ，可 使 其 在 微 光 下 靈 敏 ， 然 而 在 亮 光 照 的 環(huán) 境 中 放 大 器 將 過(guò) 載 ， 使 視 頻 信 號(hào) 畸 變 。 為此 ， 需 利 用 攝 象 機(jī) 的 自 動(dòng) 增 益 控 制 （ AGC） 電 路 去 探 測(cè) 視 頻 信 號(hào) 的 電 平 ， 適 時(shí) 地 開(kāi)關(guān) AGC， 從 而 使 攝 象 機(jī) 能 夠 在 較 大 的 光 照 范 圍 內(nèi) 工 作 ， 此 即 動(dòng) 態(tài) 范 圍 ， 即 在 低 照 度 時(shí)自 動(dòng) 增 加 攝 象 機(jī) 的 靈 敏 度 ， 從 而 提 高 圖 像 信 號(hào) 的 強(qiáng) 度 來(lái) 獲 得 清 晰 的 圖 像 。 具 有 AGC功 能 的 攝 像 機(jī) ， 在 低 照 度 時(shí) 的 靈 敏 度 會(huì) 有 所 提 高 ， 但 此 時(shí) 的 噪 點(diǎn) 也 會(huì) 比 較 明 顯 。 這是 由 于 信 號(hào) 和 噪 聲 被 同 時(shí) 放 大 的 緣 故 。