Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Предположим, что зависимость коэффициента усиления усили~еля от Е„„— линейная с крутизной 5„е. регулировочной характеристики. При этом коэффициент усиления регулируемого усилителя будет меняться по закону К =- К,[1+ 5„„и'соз (йг + ср)) и огибающая напряжения на выходе регулируемого усилителя У,н„= КС!„„= Ун(! + и сов ь2 !) К,[1»- 5,„>п'сов ((2 Г + 1р)1.
Произведя преобразования, получим У„„= ИнКо (! + и сов Й г) + Ц,К~5,рп'[соз (Й!»- <р) + »- 0,5т сов ср+ 0,5т сов (212г»- ср)1. (6.2) Сравнивая (6.1) и (6.2), отмечаем, что напряжение (Г„,„при неидеальном фильтре АРУ отличается от У,„т при идеальном„что обусловливав~ появление искажений сигнала. Эти искажения проявляются в следующем: !) изменяешься коэффициент усиления с частотой модуляции, что приводит к изменению коэффициента модуляции сигнала, при р = 0 и отрицательной 5ре глубина модуляции сигнала уменьшается; 2) напряжение на выходе усилителя оказывается промодулированным не только тоном с часто~ой Е, но и его второй гармоникой с частотой 2Е, что приводит к нелинейным искажениям закона модуляции.
Эти искажения тем больше, чем больше произведение 5рни', при 5м,т'= 0 искажения отсутствуют. Автоматическая регулировка усиления приемников импульсных сигналов (рис. 6.8), Для АРУ таких приемников характерны две особенности. 1. Импульсный сигнал детектируется дважды: вначале детектором радиоимпульсов (Д„,), а затем пиковым детектором (Де).
Детекторы необходимы нс ~олько для нормальной работы АРУ, но ву ! ет !си .пг Рнс. в.в 242 ГЛАВА б и для детектирования сигнала в самом приемнике. Чтобы не ставить два детектора (в цепи сигнала и АРУ), детектор радиоимпульсов часто делают общим. Общим может быть и видеоусилитель <',ВУ).
2. В интервалах между полезными импульсами могут возникать различные помехи; при импульсной многоканальной связи между импульсами данного канала действуют импульсы других каналов. В этом случае АРУ реагирует на все импульсы, а не только на те, которые должны быть выделены. Для устранения этого недостатка цепь АРУ открывают только на время действия полезных импульсов„т.е. применяют стробирование. Для этого один из каскадов цепи АРУ (обычно видеоусилитель) делают стробируемым, который открывается стробирующим импульсом (СИ) на время действия полезного импульса. Быстродействующая АРУ (БАРУ).
Такая АРУ предназначена для устранения перегрузки усилителя при действии мощной помехи. Для этой цели усилитель выполняют с переменным смешением; при мощной помехе цепь АРУ вырабатывает напряжение Е„„, смещающее рабочую точку транзистора усилителя влево (отрицательное смещение на УЭ возрастает).
При этом усилитель не перегру>кается и информация об импульсном сигнале не теряется. Отличительная особенность БАРУ вЂ” высокая скорость ее срабатывания при мощной помехе; цепь БАРУ инерционна для сигнала и срабатывает только от помехи. Постоянная времени фильтра БАРУ во много раз меньше постоянной времени фильтра АРУ. Переходный процесс в системе обратной АРУ. Проанализируем поведение во времени усилителя с обратной АРУ при изменении за счет замираний амплитуды Е>„,. Предположим, что Е>„„ скачком возросло, при этом в первый момент <'при предполом<ении безынерционности усилителя) Е<„,„также возрастет скачком, что приведет к скачкообразному увеличению напря>кения на входе цепи АРУ.
Из-за наличия в цепи АРУ инерционных элементов фильтра — детектора АРУ <' который обычно мало инерционен по сравнению с ФНЧ) и ФНЧ Е„„не изменяется скачком. а начинает постепенно нарастать, что приводит к уменьшению К, усилителя. Это в свою очередь вызывает уменьшение Е<„„и соответственно изменение законов нарастания Е„„и уменьшения К,; как следствие, характер уменьшения <>'„„становится сложным. В усилителе с АРУ возникает переходный процесс, и прежде чем напряжение Е<„„,. на его выходе установится, проходит определенное время.
Закон изменения Е>„„в процессе установления, который может быть апериодическим либо колебательным, зависит от типа ФНЧ в цепи АРУ. Если ФНЧ вЂ” однозвенный Лев-фильтр, то Е<„,„ будет устанавливаться по экспоненциальному апериодическому 243 Гетеродинный тракт, реиулировки и индикация законУ с т = >14Ся>11+ К„„), где К„,= (ЛКо/Ко)>(Л1>' !1лвл) Лаве ЛК, — приращение входного напря>кения и соответственно вызываемое им приращение коэффициента усиления регулируемого усилителя.
В этом случае говорят о системе АРУ первого порядка. Если ФНЧ вЂ” двух- или трехзвенный, то его переходный процесс носит колебательный характер, что нарушает нормальнь>й прием сигнала. 6.4. СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОЙ И ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ В супергетеродинном приемнике должно выполняться равенство номинальных (расчетных) значений промежуточной частоты 1„ло и частоты настройки фильтров УПЧ ~„. При соблюдении этого условия изменения спектра сигнала оказываются минимальными, так как все его составляющие распола~аются внутри полосы пропускания П тракта УПЧ. В реальной ситуации текущие значения тм ), и 1о отличаются от расчетных, поскольку на аппаратуру воздействуют различные дестабилизирующие факторы 1изменения температуры, влажности и т.д.), всегда имеются погрешности в регулировке о~дельных каскадов, ошибки в измерениях и др.
Кроме того, частота Г, может изменяться вследствие эффекта Доплера. В РезУльтате междУ 1,р=+ГХ~. и У,ло, а также междУ )о и Гоо возникают расстройки: Л1лл= >лл 1;,ро и Лг = У„' — У;о. Как следствие, расходятся между собой и частоты );е и уи так что Л1', =Ял — П= =- ~Ко — Лль Если расстройки настолько велики, что значи-тельная часть боковой полосы спектра сигнала оказывается вне полосы пропускация П, то это приводит к существенным линейным искажениям принятого сообщения. Устранение расстройки Л); может быть достигнуто воздействием на ~; либо на Л>, так как1; от параметров приемника не зависит.
На практике второй способ не применяется, так как в качестве фильтров в УПЧ использу>от сложные избирательные структуры на сосредоточенных или распределенных реактивных элементах (см. 11 3.11), перестройка которых возможна только в весьма небольших пределах. Поскольку вклад в результирующую нестабильность отклонений >о пренебрежимо мал, подстройка частоты гетеродина должна устранить влияние только его собственной нестабильности и нестабильности частоты принимаемого сигнала.
С развитием техники радиоприема, и в первую очередь с переходом на ОВЧ и более высокочастотные диапазоны ( 1;) 30 МГц), ' Здесь и в лвльиеяием доиолиительиьи! ииЛеис "О" соответствует номинальным зивлсиилм ыс~о~ ГЛАВА 6 244 С АР ! Рис. 6.9 повышением помехозащищенности, улучшением эксплуатационных показателей аппаратуры возникла необходимость в автоматизации процесса подстройки частоты гетеродина. Были разработаны специальные радиотехнические устройства, получившие по своему первоначальному предназначению наименование систем автоматической подстройки частоты (АПЧ). Последние являются одной из разновидностей обширного класса систем автоматического регулирования (САР), упрощенная структурная схема которых изображена на рис.
6.9. Как видно, собственно САР состоит из контура или кольца ре~улировш!ия (КР), включающего в себя несколько звеньев, и объск~а регулирования (ОР). Внешний источник задающего воздействия (ИЗВ) определяет входную величину у(!), которой в любой момент ! Лов>хна соответствовать (не обязателыю равняться) выходная регулируемая величина (параметр) х(1). Система САР— направленного действия (если не учитывать паразитные связи), о чем свидетельствуют стрелки ~!а рису!!ке.
Мгновенные значения х(1), характеризующие состояние О!>, сравнива>отея в датчике рассогласования (ДР) с у(1). Для придания регулируемой величине того масцпаба, при котором возмо>кна работа ДР, контур регулирования содер>кит тракт приведения (ТП), выходной параметр которого х,(!) должен содер>кать в себе ту же информацию об ОР, по и х(1). В ДР вырабатывается сигнал ошибки едр(1), зависяц1ий от рассогласования между у(!) и х(!), т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
