Автоматическая подстройка частоты



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Автоматическая подстройка частоты



Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) должна обеспечить требуемую точность настройки приёмника при воздействии дестабилизирующих факторов. Следует заметить, что АПЧ осуществляется только в супергетеродинных приёмниках. Для точной настройки таких приёмников нужно выполнение двух условий:

1) частота принимаемого сигнала соответствует частоте настройки преселектора;

2) промежуточная частота fпр=fг -fc совпадает с частотой настройки фильтров тракта промежуточной частоты.

Очевидно, из-за широкополосности преселектора определяющим является второе условие. Поэтому задача АПЧ сводится к подстройке частоты гетеродина.

Для АПЧ вводится специальная цепь АПЧ (рис. 9.10), состоящая из измерительного элемента (ИЭ), фильтра и регулятора частоты (РЧ). ИЭ вырабатывает напряжение регулировки Ерег в зависимости от отклонения частоты или фазы от опорных значений. При этом в качестве ИЭ используются соответственно частотные или фазовые детекторы и происходит частотная или фазовая автоподстройка частоты (ЧАПЧ или ФАПЧ). Очевидно ФАПЧ более чувствительна и обеспечивает более точную настройку. Фильтр в цепи АПЧ не пропускает быстрых изменений Ерег, соответствующих модуляции соответствующего параметра, а пропускает медленные изменения Ерег, связанные с уходом частоты. Регулятор (управитель) частоты обеспечивает подстройку частоты гетеродина. В зависимости от вида регулятора частоты различают электронные (РЧ – варикап) и электромеханические (РЧ – КПЕ), причём последние в настоящее время почти не используются.

 

 

 

 

В зависимости от точки подключения АПЧ в приёмнике различают два основных вида устройств АПЧ. Устройство АПЧ, поддерживающее постоянной fпр , показано на рис. 9.11. такие устройства АПЧ называют разностными, т.к. fпр=fг –fc. При несовпадении промежуточной частоты fпр частоте настройки фильтров тракта промежуточной частоты fопр, вырабатывается напряжение Ерег, вызывающее подстройку гетеродина. Достоинством в этом случае является то, что подстройка частоты осуществляется как при изменении частоты гетеродина, так и при изменении частоты сигнала в передатчике. Недостатком же такой системы является её неработоспособность в отсутствии сигнала.

Двухканальные системы разностной частоты (рис. 9.12) применимы при расположении передатчика рядом с приемником (например в РЛС). Для подстройки частоты создаётся второй канал. Делитель напряжения (ДН) ослабляет сильный сигнал передатчика. Устройство работает по сигналу передатчика при отсутствии сигнала на входе приёмника.

Система АПЧ, поддерживающая постоянной частоту гетеродина, показана на рис. 9.13. Такие устройства работоспособны при отсутствии сигнала, однако не компенсируется уход fпр из-за изменения частоты сигнала.

Основные показатели АПЧ определим на примере электронной ЧАПЧ приёмников непрерывных сигналов. Структурная схема соответствующей части приёмника представлена на рис. 9.14.

 

 

В качестве ИЭ используется ЧД, эталонной является частота fo нулевой точки характеристики детектирования . Высокие требования к стабильности нулевой точки выполнить просто, т.к. ЧД работает на низкой частоте. В качестве РЧ применяется варикап.

Предположим, что из-за действия дестабилизирующих факторов частота гетеродина fг изменилась на Dfнач. После срабатывания системы ЧАПЧ происходит подстройка гетеродина, в результате чего его расстройка уменьшается на Dfпод. В установившемся режиме Dfост=Dfнач-Dfпод, где Dfост – остаточная расстройка частоты гетеродина. Эта расстройка вызывает на выходе ЧД появление напряжения , где Sчд – крутизна характеристики детектирования. После фильтра с коэффициентом передачи Кф напряжение ЕрегфSчдDfост. Напряжение Ерег производит подстройку частоты гетеродина на величину Dfпод= Ерег Sрег= Sрег SчдКфDfост. (Sрег – крутизна характеристики РЧ). Учитывая, что Dfост=Dfнач-Dfпод, получаем Dfост=Dfнач- Sрег SчдКфDfост или

. (9.1)

Согласно (9.1) цепь АПЧ уменьшает начальную расстройку в КАПЧ раз, где

К АПЧ =Dfнач/Dfост=1+ Sрег SчдКф – коэффициент подстройки.

В реальных цепях ЧАПЧ К АПЧ »20¸50. Очевидно, К АПЧ =Dfнач/Dfост>>1 при работающей АПЧ. Если Dfост достигает значения Dfчд (рис.9.14), то происходит срыв АПЧ. Полосу частот Пуд=2Dfнач, при выходе за которую АПЧ перестаёт работать, называют полосой удержания. Если же при неработающей АПЧ расстройка постепенно уменьшается, то система АПЧ начинает работать при Dfнач=Dfост= Dfчд . Полосу пропускания Псх=2Dfнач, при которой происходит восстановление АПЧ, называют полосой схватывания. При этом Пуд >> Псх.

 

Вопросы для самопроверки

1. Какие способы регулировки усиления резонансного усилителя Вы знаете?

2. Каким образом осуществляется режимная регулировка коэффициента усиления усилителя и каковы её преимущества и недостатки?

3. Объясните, как могут использоваться аттенюаторы для регулировки коэффициента усиления радиотракта приёмника?

4. Проведите сравнительный анализ прямой, обратной и комбинированной АРУ.

5. Каково назначение основных элементов цепи АРУ?

6. Почему в обратной АРУ принципиально нельзя получить идеальную характеристику регулирования?

7. Каково назначение фильтра в цепи АРУ и как он рассчитывается?

8. Что общего между ЧАПЧ и ФАПЧ и чем отличаются эти системы друг от друга?

9. Объясните принцип действия ЧАПЧ в приёмниках непрерывных сигналов.

10. В каких приёмниках используется двухканальная разностная АПЧ и почему?

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.173.234.169 (0.005 с.)