Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Пэрущение нриомз возможно но только нри нолном, р , но и п и частичном эзмн янин сигнала. Это иллюстрируется рис. 6.19, где изображнны хзряхтерис- АПЧ н н нормзльном (а) и ослабленном (Ь) изпряжании сигнала ня нлоде, Че ез 6(я обо»аннана расстройка гетеродннз приемника, катар д де, эрез я оо> е лроднолзгзотоя «редней, не доститзющей грзн ц у, р и ы полосы деожзния. примере лр Отклонения промежуточной частогы н нормальных условиях онред «ляется но хзрзктнрнстнко а и, «зк нид но нз рисунка, и«недико; поэтому обеспечен нормальный а ием сигнала.
Если и результате ззмкрзния сигнала нзнряжонне рь. у. (>, мень>ниток тзк, что характеристика примет н р нд хриной Ь, то на нр«мя ззмнрзния изображающая точки перейдет в крайнюю т оьну полосы удержания новой хзрзктернстиин. Это поло>кение и«усто чино, нгл й, ° едстннс яею произойдет скачок частоты, покзззииый стрелкой; частота выйдет зз пределы полосы пронускзния прием>нжа и прием станет невозможным После ноостзионления хормзлвного клира>кения сигналя р р хз акте испил АПЧ примет парнонзчзлвный нид а, но изображающая точка точка о«тянется и верхнем поло>кенни т, т е. по нам не восстановится, потребуется так ноданроить гетероднн, чтобы преобрззонзинзя частота сигнзлз но>нлз и нолосу ззннзтз. боту и ннмиинз с Они«энное явление жюоит элемент и«инде>нности н рз .
р ДПЧ. О ~ожет не ироизойтн, если зз время ззмнрз. ння оигнзлз нзкряженне по « ля этого нн выходе частотного натек р тнкторз не успеет сущесгненно наменять«я; для достзточно увеличить и н ь ностояниую времени рззряпз конденсатора н фильтре нн>нних частот (рнс..
). о нн ( . 6.12). Н лючение фильтра а большой постоянной аре- . К бом«ни делает цапь н«чу т ь АПЧ н«ч нстннтельной к быстрым изменениям частоты. К алое цел«сна рззным б ., снособзм ноныщення устойчивости из«гробин приемника с АПЧ относятся. знтомзтичноное изменение постоянной нремени у р и тем пе енлюченвя элемензоя фильтра нижних чзстот и цепи АПЧ. При нормальной змнлитуде напряжения принимаемого сигналя постоянная нре. монн мзлз и цяпь АПЧ быстро резгирует нз изменения чистоты При уменьшении амплитуды с наняла постоянная 197 времени увеличивается н напряжение |тр,г в течение некоторого времени уменьшастсн медленно. для переключения злвмептов фильтра можно использовагь выпрнмлениое напряжение с выхода усилителя промежуточной частоты, например яз цени АРУ; автоматический поиск.
При пропадании сигнала включается устройство, автоматически подающее на управляющую цепь гетеродниа (УП, на рнс. 6.15,п! периодически меняющееся напряжение, н частота изменяется в .полосе, включающей полосу захвата АПЧ. При возобновлении действия сигнала происходит захват частоты, после чего попок автомапщески прекращается н возобновлясзся нормальный прием; построение цепи АПЧ и прнемиина в целом с таким расчетом, чтобы полосы захвата и удержания мало отличались друг от друга. Ранее отмечалось, что полоса захвата прнмеряосоответствуетполосепропускания приемника вместе с частотным детектором, Расширение полосы захвата связано с общим расширением полосы пропускання н, следовательно, с ухудшением селектинностн.
Этого не проинойдет, если для АПЧ будет применен отдельяый параллельный усилитель с расширенной полосой пропускания либо если полоса будет сужена до необходимого значения в последующих каскадах усилителя промежуточной частоты (правее точки А на рнс. 6.15,а). 6.9. КОЭФФИЦИЕНТ ПОДСТРОЙКИ В приемнике с АПЧ промежуточная частота поддерживаетси близкой к номинальному значению. При этом используется средний, близкий к прямолинейному, участок характеристики частотного детектора. Небольшая кривизна этого участка может играть роль прн детектировании частотно-модулированных сигналов, поскольку с ней связано возникновение нелинейных искажений принимаемых сообщений, по она практически не влияет на действие ЛПь!. Если отклонение частоты не выходит за пределы интервала иОЬ на рис.
6.20,а, можно принимать (ур,г--5лЛ|пр, где 5л — крутизна характеристики частотного детектора. Коэффициент передачи фильтра нижних частот в установившемся режиме здесь предполагается равным единице либо учитывается в коэффициенте 5,. Поскольку прн малых отклонениях промежуточной частоты от номинального значения невелико напряжение (ур,г, поступающее на управляющую цепь гетероднна УЦ, и частота гетеродппа изменяется практически пропорционально этому напряжению, в пределах участка (сОс() характеристики на рис.
6.20,6, близкого к линейному, можно считать, что б'!г=5т(/ре„где 5т — крутизна характеристики управляющей це. пн. Таким образом, для нсо льших расстроск (6.7) принимает Внд Л! =-!Прр+5д5уЛ)пр, Отн) да Л |„р = Л )г(1+5т 5з), 16.8) илп иначе Лгпр = Л1тКдпч оз Рис. 6.20 198 Кл — — 1+5 5 — коэффициент подстройки, характеризуюгде лпч = л— щий эффективность АПЧ. 6.10. ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКЕ ЧАСТОТЪ| Установившееся значение расстройки Л!яр ( . ) (6.8) имеет смысл только при условии, что це , что цепь АПЧ действует устойчиво, без длительных коле аннй, котор б ", ые в принципе в цепи ЛПЧ возможны, как и вообще в цепи с обратной связью.
Воздействие упр в. п авляюшей цепи иа частоту гетеродина проис- и о сссом безыходит пр актически мгновенно и может считаться проис ным. Более существенным может быть влияние пер еходнерционным. олее у ных процессов в выходной цепи частотного д р, етекто а, но и это влияние обычно играет сравнитель ау р но мал ю оль. Как и в цепи АРУ ха актер переходного процесса в приемни АПЧ р иемнике с АПЧ при р эком изменении частоты принимаемого с сигнала или колебанйй гете одина зависит премущественпо от свойств ф р фильт а нижних от ФНЧ на ис. 6.!5,а).
Обычно в первом приближении переходными процессами в резонансных цепях тем же причинам, что н р прн анализе переходных процессов в и иемпнке с: фильтр АРУ: ф должен подавлять продукты модуляции , тогда как силитель промежуточной частоты должен прое оп стимых искажений. пускать модулированные сигналы без недо у Следовательно, в цепи АПЧ фильтр нижних частот является наиболее инерционным звоном. ь тем же способом, Переходный процесс в ФНЧ можно учесть тем же спосо что и в ЛРУ. Для срав1 т ти ельно небольших отклонений частоты епь ег ли ования, как и в 9 6.5, можно полагать линейвои. Рег ее че ез п авляющую цепь гулирующее напряжение, дсйствуюц р у р (УЦ на рнс. 6.15,и), представим в виде (урег (р) = Кф (р) л зр. Соответственно соотношение (6.8) можно использовать для анализа переходного проц процесса при скачкообразном изменении частоты Л1, представив его в виде операторного выражения Л!яр(!) — ьЛ!(р)!(! +5т5кКф(р)), или после подстановки значения Кь(р) в том же виде, что и в 9 6.6: ь=| Это выражение сходно с операторным уравнением переходного процесса в цепи ЛРУ, следовательно, должны совпадать и выводы пз его анализа.
В частности, при однозвенном фильтре из о а !с и конденсатора С, (рис. 6.12) постоянная времени резистора, и кон С о /К . Особенность данрегулировки оказывается равной СЯ,/Кдпгг . т нт в том, что коэффициент подстройки К пч может быть значительным, например несколько десятков. 199 или зоо лг„и Различие между переходны-. ми процессами в цепи АПЧ и в фильтре объясняется так же, как в аналогичных рассуждениях для АРУ. При изменении частоты Лг в первый момент напряжение на выходе ФНЧ не успевает измениться и цепь АПЧ не действует.
Поэтому скачок частоты на выход' де приемника равен Л/, как изо- бражено на рис. 6.21. По мере нао растания регулирующего напряжения (/р„отклонение промежуРис. 6.21 точной частоты Л/, уменьшается, приближаясь к своему установившемуся значению Л//К„пч. Напряжение на выходе частотного детектора, поступающее на вход ФНЧ, отслеживает изменение Л/„и нап (сплошпая линия на рнс. 6.21). Большой начальный выбро то ряжения обусловливает ускоренное изменение выходного напряжения на выходе фильтра, а следовательно, и ускоренное установление частоты. Фактический переходный процесс может отличаться от описанного выше по следующим причинам: вследствие переходного процесса в усилителе промежуточной частоты резкий скачок частоты сигнала на входе этого усилителя не приводит к такому же резкому изменению частоты на его выходе; оно происходит плавно.
Соответственно сглаживается и начальный участок на рис. 6.21, как это показано штриховой линией; начальный выброс частоты Л/и, момгет выйти за пределы участка аЬ характеристики, близкого к линейному (рис. 6.20,а); это приводит к меньшему, чем предполагалось, изменению напряжения //р,г в начальный момент и, следовательно, к ослаблению действия АПЧ, т. е. к увеличению выброса частоты на начальном участке (рис. 6.21). Е ' .ели начальный выброс частоты превысит полосу пропускания приемника, то напряжение на выходе частотного детектора может вообще пе обеспечить захват частоты, т.
е. изображающая точка окажется на участке спг или с/и характеристики регулирования (рис. 6.18). Для возврата частоты в полосу пропускания приемника потребуется автоматический или ручной поиск сигнала. П ри двухзвеппом фильтре условие апериодичности переходного процесса по аналогии с условием, полученным для АРУ (см. $6.6), можно записать в виде Кляч ~ 4 ( 1/ 1 + ~/ ~~ ! ~з ~/ т~ ) Отсюда видно, что для избежания колебаний частоты необходимо, чтобы постоянные времени звеньев фильтра достаточно сильно отличались друг от друга и Кхпч не был слишком большим. Переходный процесс в усилителе промежуточной частоты может способствовать превращению апериодических колебаний частоты в незатухающие; при этом прием передаваемой информации может оказаться невозможным. П т ехзвепном фильтре возникновение незатухающих колебаний становится очень вероятным, поэтому в цепях АПЧ, как правило, пе применяют фильтры с числом звеньев более двух.