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) 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(mén)》 ，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(mén)》 ，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(mén)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?。舉例：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)挠绊憽Ｍㄟ^(guò)閥門(mén)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)?？刂评碚撚辛酥卮蟀l(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。現(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?，F(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(xiě)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(mén)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(mén)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挛铩Ｄ：悄芸刂颇：壿嬁刂评碚摵湍：壿嬁刂葡到y(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(mén) 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(xiě) 。 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 。