Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 38
Текст из файла (страница 38)
По мере нарастания напряжения на выходе фильтра нижних частот коэффициент усиления уменьшается и прирост напряжения на выходе приближается к установившемуся зна1гс!!!тк! =т(/вых о/( ! + Кпвт) В действительных условиях изменение напряжения на входе приемника происходит пе скачком, а плавно. Даже при скачкообразном изменении благодаря ограниченности полосы пропускання регулируемого усилителя напряжение на выходе сьч> измеилется плавно. Поэтому прирост напряжении Л(/,„„будет происходить так, как показано на рис, 6.13 штриховой линией, т. е.
врсменнос повышение Л(/,ых над установившимся значением будет уменьшено. Из изложенного следует, что постоянная времени, определяющая быстродействие АРУ, в !+К„т раз меньше постоянной времсни фильтра. Если прирост напряжении на входе фильтра нижних частот будет постоянным, равным установившемуся значению, то скорость изменения напряжения на выходе этого фильтра будет определяться его постоянной времени чс!С!. В действительности, однако, вначале коэффициент усиления не изменен АРУ и приращение напряжения превышает устанавливающееси значение. Поэтому н на выходе фильтра напряжение также увеличится и за одинаковый отрезок времени быстрее приблизится к устанавливающемуси значению, что эквивалентно уменьшению постоянной времени.
Лля цепи /сРУ с двухзвеж!ым фильтфом характеристическое уравиеине согласно (бб) имеет вид азпт+а!Р+йч-Кр,„— — О. КоРнн этого УРавнепиЯ 2п т ( 2аз ) При (!+Кввт)/пз)(аз/2аз)з эти корин были бы комплексными, что соответствует колебательному характеру переходного процесса Но действительные час!и кор. пей отрицательны, поэтому, если колебания эозмоиспы, то оин за!ухают.
Колебания регулирующего напряжения, а слсдовательпо, и коэффициента усиления неблаюприятно отражаются иа качестве воспронзводспия принимаемых сигналов и поэтому нежелательны. Условие апериодичиости переходного процесса имеет вид (аз/2аз)в) (!+Крег)/аз нли, если подставить значения а! н аз, . Рис. б.!2 188 189 1/тз/т! -[- '[/ тз/т [! + (Св/СзВ ) 2 [/ ! + Крег иначе [/ сз,'тв + ')Утв/тз [1 + (/1т//1в)! ) 2 [/ ! + Крег ° Здесь т!=С!%, тз=Сз/!з — постоянные времени звеньев фильтра. Рис.
6.18 Рис. 6.14 Если Кри. 1, то Я 1)Ч-Кв,пж2,8, т. с., например, при т,=-с, это условие не будет вмполиитьсн в случае (Сэ1С,) (0,8 нли (ВЯ,) (0,8. Для трехзвенпого фильтра получается характеристическое уравнение третьего порядка. Исследование его показывает, что склонность цепи к колебаниям увеличивается п возможны незатухающие колебания регулирующего напряжения, а следовательно, и коэффициента усиления.
Поэтому в приемниках нежелательно использовать более двух фнльтрующих звеньев. 6.7. ТИПЫ ЦЕПЕЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ Изменение параметров окружающей среды, особенно температуры, вызывает изменение параметров резонансных цепей, в частности емкостей конденсаторов и пндуктнпностей катушек в колебательных контурах; еще более зпачитсльныс расстройкн можст вызвать изменение емкостей электронных приборов, подключенных к контурам. В результате изменяется частота, происходит сдвиг частотной характеристики. На рис.
6.14 показаны спектр радиосигпала и первоначальное положение частотной характеристики (сплошная линия), а также возможное положение ее прн рас- стройкс (штриховая линия). Из и рисунка видно, что расстройка может вызывать искажение сигнала нли нарушение приема. Кроме того, ухудшастся селектпвпость, ль так как сигнал ослабляется, а в и> Цс Рис. 6.15 190 полосу пропускаппя можст попас~ь .помеха из соседнего капала. При удовлетворительной конструкции элементов резонансной цепи относительная расстройка Л=б)1!о обычно не превышает 1О э. Б то жс времи полоса пропускания П чаще всего нмеег порядок 1О ', т. с. значительно превышает возможную расстройку. В этих ус;>овнах рассгройка пс может быть такой значительной, как изображено па рпс.
6.14, и пе вызывает описанных последствий. Еслц применить в тракте промежуточной частоты фильтры с высокой с>абитьность>о, например кварценые, то вопрос о расстройке ма>кот быть снят с рассмотрения. Дестабилизирующие факторы действуют также па колсбатсльный контур гетерод>ша и могут вызывать изменение его частоты на значение того жс порядка А), =Л,!с, Если промежуточная час.тота приемника )пр=!с -)п, то изменение частоты гетеродипа при. ведет к изме«еипю преобразованной частоты на значение б!пь равное 61„. Результат расстройки гетероднпа будет таким >ко, как на рпс. 6.14: спектр сигнала сдвинется относительно резонапспои частоты тракта промежуточной частоты.
Относитслы>ая расстройка при этом Лир=0)пр!!пр — — б)с>)ир. Представим ее в виде Лир= (б!с>>)с) Х Х (1,>)пр). Поскольку )с=),+)пр, и>>сом Апр — — Л„(1+),у!ир). Так как 1,р(()с, нестабильность гетсроднпа вызывает частот. ную нестабильность приемника, когорая значительно больше соб. стнсшп>й нестабильности резонансных цепей селсктивш>го усили.тельного тракта. Для непосредственной стабилизации гстсроднна трсбуется применять отдельный кварцевый резонатор для каждой стабнлнзируемой частоты, что усложняет конструкцию приемника. В современных приемниках используя>т синтезаторы частот с одним опорным кварцевым генератором, позволяющие получать часготу с достаточно малым шагом, например через ка>кдыс 100 Гц, что обычно достаточно.
В приемнике с плавной настройкой на любую частоту гетеродин стабилизируется цепью автоматической подстройки. При наличии в приемнике нескольких преобразователей частоты цепь автоматической подстройки частоты (АПЧ) воздействует на тот гетеродип, нестабильность которого имеет паиболыпес значение. В отдельных случаях возможпь> дополнптельныс цепи ЛПЧ ддя других гетероднпов. Устройства ЛПЧ различаются по следу>ощим признакам: по типу узла в приемнике, формирующего опорную частоту, с которой сравнивается частота подстраивасмого гетеродпна; по параметрам опорного и регулируемого колебаний, сравнспие которых лежит в основе ЛПЧ.
По первому признаку различают спстсмы, в которых часгота колебаний в приемнике сравнивается: с частотой, при которой электрическая цепь приобретает канис- либо характерные свойства: с частотой резонанса, с частотой ба. данса мостовой цепи н дрл с частотой колебаний стабильного генератора; с опорными частотами обоих видов (смешанные системы). 191 Примеры схем цепей АПЧ этих трех видов приведены на рис, 6.15. В схеме на рис.
6.15,а за опорную принимается резонансная частота цепи, входяшей в состав частотного детектора ЧД. Частота, при которой характеристика ЧД проходит через нуль (рис. 5.33, 5.30), соответствует настройке УПЧ. При отклонении частоты гстеродина ), или сигнала 1, от значения, соответствуюшего точной настройке, изменяется преобразованная частота (,р. Напряжение на выходе ЧД при этом соответствует направлению и значению отклонения частоты. Напряжение с выхода ЧД проходит через фильтр нижних частот ФНЧ. Задача ФНЧ, как и в цепи АРУ, -- подавить изменение напряжения, вызванное модуляцией сигнала передаваемым сооб~цением. Далее полученное регулирующее напряжение (Трп, действует на управляющую цепь гетеродина УЦ, благодаря чему частота его 1„изменяется в направлении, в котором расстройка уменьшается.
В устройстве по схеме на рис. 6.15,6 колебания подстраиваемого (ПГ) н опорного (ОГ) гетеродинов сравниваются в цепи сравнения ЦС. При расхождении их частот 1, и )п на выходе ЦС появляется напра>кение. После ФНЧ это напряжение действует на УЦ н подстраивает генератор ПГ. В смешанном устройстве по схеме на рис. 6.15,в напряжения ПГ и ОГ с частотами 1, и !и действуют на преобразователь частоты П, иа выхопс которой получается напряжение разностпой (преобразованной) частоты („р. Это напряжение поступает на вход опорного частотного дискриминатора ЧД с частотой «нуля» ! рп. При отклонении !пр от 1,рп на выходе ЧД появляется напряжение, которое через фильтр ФНЧ действует на управляющую цепь УЦ и подстраивает гетсродин ПГ. По второму признаку (сравниваемые параметры колебаний) различают устройства ЛПЧ со сравнением частот и со сравнением фаз.
В первом случае чувствительным элементом цепи регулирования служит частотный детектор, как это имеет место в схемах иа рпс, 6.!б,и и з. Устройства этого вида называются цепями частотной автоматической подстройки частоты (ЧАПЧ). Во втором случае, основанном на сравнении фаз напряжения гетеродина и опорного переменного напряжения, роль цепи сравнения (ЦС) выполняет фазовый детектор, поэтому такое устройство называется цепью фазовой ЛПЧ (ФАПс1).
Е!а этом принципе реализована цепь АПЧ по схеме на рис. 6.15,б. В ФАПЧ используется то обстоятельство, что прн расхождении двух колебаний по частоте (например, ! и ! — б!), а следовательно, и ио псриоку (Т и Т+ЬТ) между ними получается измсняюшийся фазовый сдвиг. Действительно, напряжение и= (Т сов (о+бы) ! можно представить в виде и=(>'соз(ь>!+~р), где ч>=бы! — изменяюшийся фазовый сдвиг. Если, например, разность частот составляет 1 Гц, то за 1 с одно колебание смешается относительно другого на целый период, т. е. фазовый сдвиг изменится за 1 с на 2я. При разности частот 0,1 Гц за 1 с фазовый сдвиг изменится на 0,1 пе- 192 риода, т. е.
на 36', и т. д. Если подвести оба напряжения к фазовому детектору, то на выходе его появится напряжение, которое может достигать большого значения при сколь угодно малой разности частот, хотя при этом фаза будет изменяться медленно. Поэтому ФАПЧ реагирует даже на самые малые расхождения частот. 6.8. "1АСТОТНЛЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ !1ОДСТРОР!КА ЧАСТОТЫ Наиболее распространенный способ электронной подстройки частоты гетероднна основан на включении варактора в колебательную цепь (рнс. 6.15). Регулирующее иапряженис, приложенное к варактору, изменяет сто емкость и соответственно частоту генерируемых колебаний, В некоторых случаях подстройка вообще не требует специальных цепей в гетеродине.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
