17.Нелинейный режим автоматической подстройки частоты гетеродина. Особенности эксплуатации приемного устройства.

  Если отклонение частоты гетеродина настолько велико, что работа частотного детектора (ЧД) характеризуется областью вершины его характеристики, то система переходит в нелинейный режим.

  С целью упрощения анализа нелинейного режима АПЧ проводят его с помощью графических построений.

Δf_ОСТ = Δf_ГЕТ  - Δf_РЕГ

Δf_ГЕТ  = Δf_ОСТ +  Δf_РЕГ

Необходимо найти зависимость Δf_ОСТ  от  Δf_ГЕТ:

Δf_РЕГ ≈ S_УПР ∙ U_РЕГ (U_Д)

U_Д = U_ЧД

Рекомендуемые материалы

    Проанализируем поведение АПЧГ при изменении возмущающего воздействия от малого до большого значения.   Как только возмущающее воздействие станет на столько большим, что система АПЧГ перейдет в положение характеризующееся точкой  а₁ , происходит смена знака в петле обратной связи (О.С.) системы автоматической регулировки. Система с отрицательной обратной связью превращается в систему с положительной обратной связью. Это объясняется тем, что точке а₁’ на характеристике ЧД любое сколь угодно малое увеличение Δf_ОСТ для точки а₁’ вызывает уменьшение регулирующего воздействия. Это приводит к увеличению Δf_ОСТ. Процесс лавинообразно развивается, система АПЧ скачком переходит в выключенное состояние, которое характеризуется точкой d₁.

  Если от точки d₁ двигаться до b₁ , то система АПЧ фактически остается в выключенном состоянии (система авто регулирования имеет положительную О.С. но с малым коэффициентом усиления).  Точка b₁ соответствует точке b₁^’ на характеристике ЧД. Крутизна этой характеристики становится достаточно большой, чтобы система автоматического регулирования перешла в режим самовозбуждения. При этом уменьшение Δf_ОСТ относительно точки b₁^’ приводит к увеличению Δf_РЕГ, который в свою очередь уменьшает Δf_ОСТ.

  Δf_ОСТ быстро уменьшается, система АПЧ из выключенного состояния скачком переходит во включенное, которое характеризуется точкой с₁.

  Проекции точки а₁ на ось Δf_ГЕТ называется Полосой удержания, b₁ – Полосой захвата.

Полосой удержания – это максимально возможная расстройка частоты гетеродина под воздействием дестабилизирующих факторов, при которой система АПЧ работает если в предыдущие моменты времени она также находилась в рабочем состоянии.

Полоса захвата - это максимально возможная расстройка частоты гетеродина под воздействием дестабилизирующих факторов, когда система АПЧ уже работает, если в предыдущие моменты времени она также находилась в нерабочем состоянии.

  Нерабочее состояние: 1) система АПЧ выключена

                                        2) очень большая расстройка частоты гетеродина

  Наличие нелинейного режима системы АПЧ обуславливает некоторые особенности эксплуатации радио приёмного устройства. Рассмотрим процесс перестройки приемника с одной рабочей частоты на другую.  

Пусть точка f_Г1 соответствует настройке приемника на какую-то рабочую частоту.

Как только расстройка частоты гетеродина превысит П_УД(полоса удержания), происходит скачкообразное изменение частоты гетеродина и она принимает значение f_Г3’. Если рядом с этой точкой расположена настройка приёмника f_Г3, которая соответствует частоте полезного сигнала  f_С3, то произойдёт захват частоты гетеродина и приёмник настроится на частоту сигнала f_С3.   Настройка приёмника “перепрыгнет” через требуемую частоту f_С3.

  Для осуществления правильной настройки необходимо сначала отключить АПЧ, затем перестроить приёмник до нужной частоты, и затем включить АПЧ.

Поведение АПЧ при замираниях сигнала

Бесплатная лекция: "2 Биология насекомых" также доступна.

         Если сигнал на входе приёмника испытывает большое ослабление, то меняется и характеристика частотного дискриминатора.

                                                         Было (неослабленный сигнал)

                                                       стало

 Изменение характеристики дискриминатора приведёт к уменьшению полосы удержания системы и если в это время отклонение частоты гетеродина превысит новое значение полосы удержания, то система АПЧ перейдёт в выключенное состояние, настройка приёмника скачком измениться.

  При восстановлении нормального сигнала настройка может и не восстановиться если расстройка гетеродина превышает полосу захвата системы при нормальном состоянии. Чтобы восстановить настройку приёмника применяют специальные генераторы поиска потерянной настройки, при этом  частота гетеродина принудительно меняется в заданных пределах до тех пор пока не будет восстановлена настройка приёмника.