Радиоавтоматика - Коновалов Г.Ф. Москва, 1990 (1000004), страница 29
Текст из файла (страница 29)
10,25, в) с коэффициентом (зя=е(пТ)/х(пТ). Наибольшее распространение нашли импульсные системы с амплитудно-импульсной модуляцией, для анализа и синтеза которых могут быть использованы рассмотренные методы исследования цифровых систем РА. Импульсный элемент также можно представить в виде последовательного соединения дискрстизатора н экстраполятора, передаточная функция которого аналогична выражению (10.5): 1 — е ((уе (Р) = р Рис. !0,26.
Импульсная систе. мз ввтоподстройки чзстоты: е — функциональная схема; б— структурная схеме где у=т/Т вЂ” скважность работы импульсного элемента; т, Т вЂ” длительность и период следования импульсов. Проиллюстрируем особенности анализа импульсных систем РА. Рассмотрим импульсную систему звтоподстройки часто- ЭГ ОИ 'пи~ применение в различных радиотехнических устройствах. Передатчики, собранные по такой схеме, используются в си- ИН ДГ 93 Ф стсмах радиосвязи и рздиолокзции. Функциоизльнзя схемз а) системы кзображеиа нз рис.
Т 10.26, а. Автогенервтор снсте- ю мы (АГ) работает в импульс- йэ 1 Иг йд ном режиме и обеспечивает необходимую мощность нолсбз- гоз иий, Стабилизацию частоты )гг ( кх иг колебаний обеспечивает маломощный эталонный генератор б) (ЭГ), а импульсный режим работы системы автоподстройкя частоты — импульсный модулятор (ИМ). Перестройка гзстоты автогенсрзторз осущест. влястся управляющим элсмсн. ! 3 — 493 193 том (УЭ).
На рис. 10.26, а УПЧ вЂ” усилитель промежуточной часто. ты, ЧД вЂ” частотный дискриминатор. Частота колебаний автогеператора подстраивается только в ограниченные промежутки времени, соответствующие длительности моду. пирующих импульсов. В промежутках между импульсами сигнал из выходе смесителя (СМ) отсутствует, т. е. система автоцадстройкл оказывается разомкнутой.
Передаточная функция непрерывной частя системы (рис, 10.26,б) (р) = ад ьт йгб (р) где йю Фт — коэффициенты передачи дискриминатора и управляю. щего элемента; йуе(р) — передаточная функция фильтра, Передаточная фуакция приведенной непрерывной части системы 1 — е (р(р) = Ф 1+ ртб р где А = Фдй Аф, Передаточной функции приведенной непрерывной части соответствует импульсная переходная функция ы (г) = 4[!(г) — е ггтф — 1 (г — ут) + е г эх~~6 1(г — утН ° Передаточная функция разомкнутой ир импульсной системы в соответствии с выражением (10.20) 20 е УЫ т1 — е йуп (г) = А г — е б Т 0 2 Тф ' Смещенная передаточная функрнс 10 27 Эависимость циЯ РазомкнУтой системы автоподн и'ич ' ' „,„и и „стРойки частоты определаетса выра- автоподстройки частоты. Характеристическое уравнение системы в соответствии с (10.70) имеет вид г — е Р+й1е "Ы т1+е б! О, Условие устойчивости системы: 1з,1 (е ' — й(е бш т1 — е ")(< <1.
Критический коэффициент усиления найдем, приравняв послед. нее выражение минус единице. В результате получим, что й =(1+ е ")!(е "гг т1 — е 7). На рис. !0.27 показана зависимость /гтр — — ((0), рассчитанная при 7=0,25. Из рисунка видно, что с уменьшением 6 критический коэффициент усиления увеличивается и при 6=0 оказывается равным бесконечности, так как при малых значениях О свойства импульсной системы приближаются к свойствам непрерывной, при 6=0 эти свойства совпадают.
При 0)2 критический коэффициент усиления также увеличивается, так ках свойства замкнутой системы автоподстройни я~стоги приближаются к свойствам разомкнутой системы, которая устойчява пря любом козффпцненте усиления. Дискретные значения переходного процесса определим яз Я-пре. образовзння для переходной функции системы; й [е-Зи-т! ь-6[ О (з) = йтз (з) г — е З+й!е Вг~-т! е "! е — 1 где )Г1(г) — передаточная функция замкнутой нмпульсной системы, рас- Тт(лу счнтывасмая по (10.33). Прн а=10, 5=0,5 н у 025 0,8 Н(г) = а+0,2 з — 1 Прнменнв формулы (10.46) я (10.47), вычнслнм переходный про. цесс а системе автоподстройкн частоты по формуле Ь (пт) = 0,665 [1 (пт) — (0,2)" ], 0 Т Рнс.
цесс РА 10.28. Переходный про. а нмпульсной системе На ряс. 10.28 построен переходный процесс, рассчитанный прн заданных параметрах системы. Статическая ошнбна системы автоподстройкп частоты, согласно (10.36), 1 — е ес ез ,— в+ ь [е — ргт-ч! — е Ч где ез — начальное значеняе ошнбкн.
Если параметры системы автоподстройкн частоты принять такимн же, как я прн определення переходного процесса, то е,=0,335еь $10.12. ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА 13' 105 Помимо аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, цифровых фильтров в цифровых системах использу!отея и цифровые фазовые детекторы, частотные и временные дискриминаторы, синтезаторы частот и др. Эти устройства строятся на логических элементах И, ИЛИ, НЕ, триггерах, счетчиках, регистрах памяти, цифровых фильтрах и др. Рассмотрим некоторые из этих устройств, наиболее широко применяемых в системах РА. Цифровые фазовые дефекторы (ЦФД) в системах РА предназначены для преобразования фазы и в код.
Один из возможных вариантов построения ПФД показан на рнс. 10.29, а 1191. Детектор состоит из трех логических элементов И„Иь Ир, обозначенных символом 8а а! (ЙЙЙШйййййййй(ЙШ ' и, )в ии 9! йй логического элемента и реверсивного счетчика (РС). Входпон гармонический сигнал с помощью преобразователя (П) преобразуется в двухуровневую меандровую последовательность А со значениями ч-1, опорное колебание прнпимаетзна-'и,-" им д чения 0 и 1 (рис. 10.29, 6). Перемножение входного д и опорного напряжений, а!к! рс которое осуществляется э и в аналоговом фазовом деисч текторе, в ЦФД заменяется перемножением на логических элементах И. С этой целью последовательность А подается на логический элемент И„ а инвертированная последовательность А — на ло- 2 гический элемент Иь На вторые входы этих логических элементов поступает последовательность импульсов, сформированная схемой Им на вход и, которой подается опорная последовательность и„('1) Щ и импульсы с генератора счетных импУльсов исч11).
Рмс. 1029. шчфроооа фазовый число счетных импульсов детектор: 10 и и, на выходе логичен — структурная схема; б — ашсры ских элементов И, и ит определяется временем совпадения опорного сигнала с одним из уровней меандровой последовательности А.
Выходной сигнал ЦФД г(й) образуется в счетно-импульсном коде па выходе реверсивного счетчика, он равен разности числа счетных импульсов на выходах элементов И~ и И,, Таким образом осуществляется преобразование разности фаз входного и опорного сигналов в зависямость а=)(тр), форма которой зависит от отношения частот счетных импульсов и опорного сигнала.
С ростом этого отношения увеличивается число уровней квантования характеристики )(тр) (рис. 10.30, а). При ра- !96 венстве частот дискриминационная характеристика ЦФД оказывается релейной (рис. 10.30, б) и схема ЦФД упрощается за счет исключения одного элемента И и генератора счетных импульсов. Другие варианты ЦФД описаны в (13, 17), На рис. 10.31 приведена схема цифрового частотного дискриминатора, принцип работы которого основан на ! ау' дг Рнс. 10.30. Дискриминационная характеристика цифроаога фааоаого детектора. а — треугольного хипа; Н вЂ” релейного Рнс.
10.31. Структурная схема цифроного пастотного дискриминатора подсчете числа пересечений входным сигналом нулевого уровня за определенный интервал времени Тго Входной сигнал подается на формирующее устройство (ФУ), в котором преобразуется в последовательность импульсов, возникающих при переходе и,„(1) нулевого уровня, например, при переходе от отрицательных значений к положинтельны. Импульсы с формирующего устройства (ФУ) поступают на логический элемент И, который открывается триггером (Т) на время Тн. Управление триггером осуществляется двумя импульсами, один из которых соответствует началу (н), а второй концу (к) интервала пзмеРениЯ Тгп ИмпУльсы н и к выРабатываютсЯ высоко- 197 стабильным кварцевым генератором. Импульсы с элемента И суммируются счетчиком (СЧ), в котором перед началом счета устанавливается в дополнительном коде число Уа=~оТ„, где ~в — частота, соответствующая переходной частоте Цт!Д.
Число импульсов, поступающих от элемента И на счетчик У=),Тьэ где ), — частота сигнала. Таким образом, в конце интервала измерения в счетчике оказывается записанным число ЛУ=-У вЂ” Уо= =Ь(Т,ь где Л) — частотное рассогласование. Число ЛУ считывается устройством считывания (УС), после чего в счетчике снова устанавливается в дополнительном коде число Ум т.
е. он оказывается подготовленным к следующему циклу работы. Цена младшего разряда кода сигнала на выходе ЦЧД Х(= 17' Т„. Действительно, изменение числа У на одну единицу соответствует изменению частоты на Л1, т. е. У+1=(1.+51) Т, поэтому ЛУ=Л1Т„.
При малых значениях интервала измерения Т„значение Л1 может оказаться недопустимо большим. Меньшая погрешность частотного рассогласования получается в более сложных ЦЧД, работающих по принципу пернодометра 1171, согласно которому в дискриминаторе формируется временной интервал, соответствующий ьч периодам входного сигнала. Этот временной интервал измеряется с помощью счетных импульсов, следуемых с частотой 1„. При этом цена младшего разряда гз7 =70/~~ьТ~~, т е ~сч/)О раз мень ше по сравнению с ранее рассмотренным дискриминатором.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
