自動(dòng)頻率控制電路基本工作原理解析

張忠偉

（作者單位：安陽(yáng)市中波轉(zhuǎn)播臺(tái)）

自動(dòng)頻率控制電路基本工作原理解析

張忠偉

（作者單位：安陽(yáng)市中波轉(zhuǎn)播臺(tái)）

自動(dòng)頻率控制電路簡(jiǎn)稱AFC電路，功能是將振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行頻率比較，若兩信號(hào)頻率不同，則會(huì)產(chǎn)生控制電壓去控制振蕩器，使振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)頻率保持相同。

自動(dòng)頻率控制；工作原理；輸出頻率相同

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)頻率控制電路由原來(lái)復(fù)雜的分體元件，逐漸被相對(duì)工作穩(wěn)定的集成電路所代替（集成芯片），但在電路形式上，不管如何創(chuàng)新，基本工作原理都不會(huì)改變。

1 自動(dòng)頻率半控制（AFC）電路功能

自動(dòng)頻率控制電路簡(jiǎn)稱AFC電路，其功能是將振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行頻率比較，若兩信號(hào)頻率不同，則會(huì)產(chǎn)生控制電壓去控制振蕩器，使振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)頻率保持相同。

1.1 工作原理

AFC電路主要由頻率比較強(qiáng)、低通濾波器和壓控振蕩器組成。圖1是基本形式的AFC電路組成。

電路工作原理如下所述。

壓控振蕩器產(chǎn)生頻率為f的信號(hào)，該信號(hào)一路作為比較信號(hào)送到頻率比較器，另一路作為輸出信號(hào)提供給其他電路。在頻率比較器中，振蕩器送來(lái)的比較信號(hào)f與基準(zhǔn)電路送來(lái)的基準(zhǔn)信號(hào)f0進(jìn)行頻率計(jì)較，比較結(jié)果產(chǎn)生誤差信號(hào)，誤差信號(hào)再經(jīng)低通濾波器濾波平滑后形成控制電壓U，去控制壓控振蕩器（電壓控制振蕩頻率的振蕩器）的振蕩頻率。

若振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率與基準(zhǔn)信號(hào)頻率相等（f=f0），頻率比較器產(chǎn)生誤差信號(hào)經(jīng)低通濾波后形成的控制電壓U=0V，即不控制振蕩器，振蕩器保持振蕩頻率f=f0。

若振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率大于基準(zhǔn)信號(hào)頻率（f＞f0），頻率比較器產(chǎn)生誤差信號(hào)經(jīng)低通濾波后形成的控制電壓U ＜0V，該電壓控制振蕩器，使振蕩器振蕩頻率下降，下降到f=f0。

若振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率小于基準(zhǔn)信號(hào)頻率（f＜f0），頻率比較器產(chǎn)生誤差信號(hào)經(jīng)低通濾波后形成的控制電壓U ＞0V，該電壓控制振蕩器，使振蕩器振蕩頻率升高，升高到f=f0。

也就是說(shuō)，AFC電路可以將振蕩器的頻率鎖定在f=f0，讓振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率與基準(zhǔn)信號(hào)頻率始終相等。如果振蕩器頻率發(fā)生漂移，電路就會(huì)產(chǎn)生控制電壓控制振蕩器，使振蕩器振蕩頻率往f=f0靠近，一旦f=f0，電路就不在產(chǎn)生控制電壓（U=0V），讓振蕩器的振蕩頻率保持為f=f0。

圖1 基本形式的AFC電路組成

圖2 其他形式的AFC電路

1.2 其他形式的AFC電路

AFC還有一些其他形式。圖2是另外兩種較常見的AFC電路組成形式。

圖2（a）所示的AFC電路較圖1所示電路增加了一個(gè)二分頻器，這樣可讓振蕩器產(chǎn)生f=2f0的信號(hào)。在工作時(shí)，振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率為f，該信號(hào)經(jīng)二分頻器將頻率降低一半，變成頻率為f/2的信號(hào)，它作為比較信號(hào)去頻率比較器與基準(zhǔn)信號(hào)f0進(jìn)行比較，如果f/2≠f0，即f≠2f0，比較器就會(huì)產(chǎn)生控制電壓去控制振蕩器，使振蕩器的振蕩頻率往f=2f0靠近，直至f=2f0時(shí)，比較器產(chǎn)生的控制電壓才為0V，振蕩器振蕩頻率就被鎖定在f=2f0。如果分頻器分頻數(shù)為n，那么AFC電路就可以將振蕩器的振蕩頻率鎖定在f=nf0。

圖2（b）的AFC電路沒有基準(zhǔn)信號(hào)，而是采用一個(gè)頻率為f0的鑒頻器。在工作時(shí)，震蕩產(chǎn)生的信號(hào)頻率為f，它送到鑒頻器進(jìn)行鑒頻，如果f≠f0，鑒頻器就會(huì)產(chǎn)生控制電壓去控制振蕩器，使振蕩器的振蕩頻率往f=f0靠近，直至f=f0時(shí)，鑒頻器產(chǎn)生的控制電壓才為0V，振蕩器的振蕩頻率就被鎖定在f=f0。

2 結(jié)語(yǔ)

不管多么復(fù)雜的電路，如何發(fā)展、創(chuàng)新，其電路的原始雛形始終不變。我們要有宏觀意識(shí)看待問題。只有這樣，才能夯實(shí)基礎(chǔ)，然后循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，只有這樣，專業(yè)理論知識(shí)及業(yè)務(wù)能力才能有大幅度提高。