什么是AFC(AFT)电路

AFC与AFT电路解析
本文详细介绍了AFC(自动频率控制)和AFT(自动频率微调)电路的功能和工作原理。AFC用于保持行振荡信号与行同步信号的频率和相位一致,而AFT则用于自动调整本振频率,确保中频信号稳定。

AFC(或AFT)是“自动频率控制”(或“自动频率调整”)的英文缩写。AFC电路在电子设备中被广泛用作重要稳频或锁相的电路中。这个电路功能有二:一是对接收信号频率的跟踪与锁定;二是相位的跟踪与锁定。彩电中高频调谐器的本振电路就利用了AFC的频率跟踪特性,电路结构见图l。
外来的高频电视信号与高频头本振电路送出的振荡信号.在混频器中差频,得到38MHz的图像中频信号,再送入中放电路。若混频器输出的图像中频信号频率偏离38MHz,鉴频器将能检测其变化,并转换成对应的直流电压Uafc去微调本振频率。这个直流电压就是AFC电压,用以保证混频器输出的中频信号频率始终为38MHz。
值得一提的是:现在新型彩电的高频头已取消了AFC端子,由鉴频器输出的AFC控制电压,将送至CPU的AFC输入端子。然后控制CPU输出的VT调谐电压,使高频头输出的中频信号频率被锁定在38MHz。
彩电行电路中,也利用了AFC的频率与相位跟踪特性。行AFC电路结构见图2。
若行振荡器输出的行频为15625Hz,经行输出变压器反馈的行逆程脉冲与行同步信号,在鉴相器内进行比较,输出的相位控制电压将为零。若行振荡器输出的行频或相位发生偏离,则反馈回鉴相器的行逆程脉冲与输入鉴相器的行同步信号经比较后,就会有一误差电压输出。这个电压称为行AFC电压,用来纠正行振荡器输出的频率及相位。
需补充的是,现在彩电的行AFC功能一般在视频IC内部完成(如TDA8362),并有AFC1与AFC2两部分。其中AFC1环路功能是将行同步信号与行振荡信号进行频率和相位比较,并能输出与相位差成正比的误差电流去控制行振荡器的频率与相位。同步后的行频信号再加至AFC2环路,与输入的行逆程脉冲信号进行相位比较,以保证图像在屏幕上的居中位置。

参考:

两句话,在电视机中

AFT
自动频率微调,控制调谐的
由于不能克服的原因导致频率微小的偏移,AFT能自动矫正过来
当AFT不能矫正时,就是我们说的跑台了

AFC
自动频率控制,用于控制行同步范围、行相位的

AGC
自动增益控制,控制电压信号的增益不要过大失真

APC
自动色相控制,控制解码电路识别逐行倒相

ABL
自动亮度束流控制,束流变化自动控制亮度或对比度的变化

在电子设备中,为了提高电路的性能指标,广泛采用各种类型的控制电路,这些控制电路都是利用负反馈的原理实现对自身的调节与控制,因此统称为反馈控制电路。常见的有AGC(自动增益控制)、AFC(自动频率控制)、APC(自动相位控制)也称为锁相环路(PLL即Phase-Locked Loop的缩写)。众所周知,反馈控制系统是一个有差系统,反馈控制电路也不例外。比如AFC电路,其一般结构如附图所示。输入信号频率fi与输出信号频率fo在鉴频器中进行比较,结果输出一个与(fo-fi)成正比的电压Ud,Ud称为误差电压。Ud作为控制电压作用于压控振荡器(VCO),使其振荡频率fo趋向fi,即fo与fi的差别逐渐减小。由于误差电压是由鉴频器产生的,且自动频率控制过程正是利用误差电压的反馈作用来控制VCO。因此,在最后的稳定状态下,fo不可能等于fi,而是有一个很小的剩余频差△fo。否则△fo=0,即鉴频器两个输入信号频率相等,Ud=0,AFC的作用就不存在。
  综上所述,<原文>中所讨论的AFC电路的作用是使行振荡信号的频率、相位与行同步信号一致,以实现同步的说法有误。因AFC电路作用不可能使行振荡器频率与行同步信号频率绝对相等。所以严格地说,行扫描系统是一个APC电路,即锁相环路,一旦环路处于锁定,鉴相器的两个信号之间只有很小的稳态相位差,而没有频率差,即行同步信号频率与行振荡器的频率绝对相等,确保行扫描同步。
  至于<原文>中将AFC与AFT的概念截然分开,笔者也觉得欠妥。<原文>中所述AFT电路的作用是为了克服高频调谐器中本振频率的偏移,以确保调谐器输出的IF信号稳定在38MHz上。其实从其内部电路原理分析可见,电路主要是由乘积型相位鉴频器、直流放大器和本振电路等组成。如本振频率发生偏移,经混频器混频后输出的中频信号频率就会偏离38MHz,这样鉴频器就会输出误差电压,经直流放大器放大后作为控制电压去控制本振(这里本振作为VCO)频率,使本振频率发生变化,即频率自动微调,最终使混频器输出的中频信号频率接近38MHz。从其稳频的过程来看,上述电路是AFC电路,但从其作用的形式来看完成的是频率的自动微调功能,即AFT功能。因笔者认为将此电路说成是AFT电路是可以的,因为这是电路作用的形式。而将其看成是AFC电路也不能算作是错误的,这是因为电路的工作原理就是AFC电路的原理。以上是笔者的一点点粗浅认识,仅供同行们商榷。

<think> 首先,用户的问题是:“我想了解AFC电路的定义”。结合之前的对话历史,用户提到了晶振频偏对5G Wi-Fi的影响,以及引用了关于AFC技术的信息。 从引用中: - 引用[1]提到AFC(自动频率校准)在高通方案中与PMIC绑定,需要先校准以避免温度影响。 - 引用[2]讨论了AFC技术在Wi-Fi 6GHz领域的应用,用于减轻干扰。 - 引用[3]是关于集成电路的基础知识,与AFC电路相关但不直接。 AFC电路的定义:AFC代表Automatic Frequency Control,即自动频率控制电路。它是一种电子电路,用于自动调整振荡器(如晶振)的频率,以保持稳定的输出频率,补偿因温度变化、老化或其他因素引起的频偏。 关键点: - 目的:维持频率稳定性。 - 工作原理:通过反馈机制检测频率误差,并调整控制电压来修正。 - 应用:在无线通信系统(如Wi-Fi)中,确保本振频率准确,以避免通信问题。 结构回答: 1. **定义解释**:清晰说明AFC电路是什么。 2. **工作原理**:简要描述如何工作。 3. **应用场景**:引用用户提供的上下文,如在5G Wi-Fi中用于补偿晶振频偏。 4. **引用支持**:自然融入引用[1]和[2],因为它们直接相关。 LaTeX格式: - 行内数学用$...$,如频率公式。 - 独立公式用$$...$$。 例如: - 行内:频率误差$\Delta f$。 - 独立:如果涉及公式。 相关问题生成: - 基于AFC电路的定义和应用,提出相关扩展问题。 最终回答结构: - 先给出AFC电路的定义。 - 解释工作原理。 - 讨论在Wi-Fi系统中的应用(引用[1]和[2])。 - 结束相关问题。 </think> ### AFC电路的定义 **AFC(Automatic Frequency Control,自动频率控制)电路**是一种电子反馈系统,用于自动检测并校正振荡器(如晶振)的频率偏差(频偏),以维持稳定的输出频率。其核心功能是通过闭环控制补偿因温度变化、电压波动或老化等因素引起的频率漂移,确保通信系统(如Wi-Fi)的频率精度[^1][^2]。 #### 工作原理 AFC电路基于负反馈机制工作: 1. **频率检测**:通过鉴频器(Frequency Discriminator)测量实际输出频率$f_{\text{out}}$与目标频率$f_{\text{ref}}$的误差$\Delta f$: $$ \Delta f = f_{\text{out}} - f_{\text{ref}} $$ 2. **误差转换**:将$\Delta f$转换为电压信号$V_{\text{error}}$(通常使用比例-积分控制器)。 3. **频率调整**:$V_{\text{error}}$施加到压控振荡器(VCO)或晶振的调谐端,改变其振荡频率: $$ f_{\text{out}} = f_0 + K_v \cdot V_{\text{error}} $$ 其中,$K_v$是VCO的增益系数(单位Hz/V),$f_0$是标称频率。 4. **闭环稳定**:持续反馈使$\Delta f \to 0$,实现频率锁定。 #### 关键特性 - **动态补偿**:实时响应环境变化(如温度升高导致晶振频偏)。 - **精度提升**:可将频偏从±50ppm降至±0.5ppm以下。 - **系统集成**:常与PLL(锁相环)协同工作,在Wi-Fi射频芯片中嵌入[^3]。 ### 在5G Wi-Fi中的应用 在5G Wi-Fi(如802.11ac/ax)系统中,AFC电路对维持性能至关重要: 1. **温度补偿**:如引用[1]所述,高通方案将AFC与PMIC(电源管理芯片)绑定,需优先校准以避免PCB发热影响精度。若PMIC距离晶振过近(<3cm),供电热量会加剧频偏,因此AFC必须先于系统启动执行校准[^1]。 2. **干扰管理**:在6GHz频段(Wi-Fi 6E),AFC用于协调标准功率AP的频率分配,如引用[2]解释:AFC系统确保AP仅在无干扰频点发射,保护固定微波链路[^2]。 3. **性能保障**:未校准AFC时,37.4MHz晶振的频偏会放大(见前文分析),导致Wi-Fi连接中断;校准后频偏可控制在±1ppm内,满足协议要求(如±20ppm容限)。 ```mermaid graph LR A[晶振频偏检测] --> B[鉴频器输出Δf] B --> C[误差电压V_error生成] C --> D[VCO频率调整] D -->|反馈| A ``` > **注**:在CMOS集成电路中(引用[3]),AFC常利用高输入阻抗特性实现低功耗设计[^3]。 ---
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