Первачев С.В. Радиоавтоматика (1982) (1095886), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Затем процесс накопления входных импульсов повторяется. Частота последовательности импульсов, образующейся на выходе счетчика-делителя, в У„раз меньше, чем частота входной последовательности импульсов; (11.ЗЗ) Сформированная последовательность импульсов преобразуется далее в гармоническое колебание путем расширения импульсов и пропусканпя их через полосовой фильтр. Для получения линейной зависимости (11:32) частоты синтезатора от управляющего кода и, в состав описанного синтезатора необходимо включить схему пересчета, которая преобразует число и, в другое число Жд, вводимое в делитель, в соответствии с вытскаюшим из (11.32), (11.33) выражением й)п=1„((1а+и, ЛО Определяемое этим соотношением число Ж является в общем случае нецелым и при введении в счетчик-делитель округляется.
В рсэультатс линейная зависимость формируемой частоты ), от п! несколько искажается. Необходимость использования схемы пересчета и возникающие в пей ошибки округления являются недостатком данного варианта синтезатора частоты. Схема пифрового синтезатора частоты, построенного на базе системы фазовой автоподстройки частоты с управляемым делителем частоты [55], показана на рнс. 11.25. В этой схеме генератор эталонных частот (ГЭЧ) вырабатывает колебания со стабильными частотамн М)о и МЛй которые поступают па Рис. )Д25 смесптель (См) и фазовый детентор (ФД). Кроме перечисленных элементов, в систему фазовой автоподстройки входят также управляемый по частоте генератор (УГ) н делитель частоты (Д1) с коэффицнептом деления, равным ль В результате работы системы фазовой автоподстройки частота колебаний на выходе делителя Д! поддержинается равяой МЛй При этом частоты (, и колебаний на выходах смесителя н управляемого генератора устааавливаются равными В=я~Май )з=М(э+л~МЛ(=М()юч-л~Л().
Колебания управляемого генератора проходят через делитель частоты Д2 с коэффициентом деления, равным М, и преобразуются в выходное вапряжение синтезатора с требуемым законом нзменения частоты (11.32). Стабильность дискретных значений частоты сформированного нацряжепия обеспечивается высокой стабильностью неперестранваемого по частоте эталонного генератора. Изменение частоты (г достигается путем изменения коэффициента деления пь В качестве делителей частоты в схеме синтезатора, показанной иа рис. 1!.25, часто используют описанные ранее счетчики-делители. Выходные напряжения смесителя и управляемого генератора перед подачей их на входы делителей преобразуют при этом в импульсные последовательности.
Вводимое в счетчик- делитель Д1 с обратным знакам число л~ формируется иа выходе цифрового фильтра системы. Величина коэффициента М в синтезаторе выбирается так, чтобы даже при малом шаге Л( дискретизации частоты формируемых синтезатором колебаний частота МЛ) опорного колебания, поступающего на фазовый детектор, не была очень низкой. Прн этом появляется возможность уменьшить инерционность фильтра, входящего в нагрузку фазового детектора, н сократить тем самым длительность переходных процессов а системах ФАП при изменении числа иь 252 При анализе работы следящей системы входящий в нее цифровой синтезатор частоты отображается эквивалентом (рис. 11.26), который связывает последовательность управляющих чисел а~(лТ) п частоту 1,(1) формируемого опорного сигнала.
В состав эквивалента входят импульсный элемент, замыкающийся в моменты поступления па вход синтезатора управляющих чисел п,(ЙТ), и фиксатор с коэффициентом передачи К(р) =Ц(1 — с-гт)(р, где Л)— шаг дискретизации по частоте; Т вЂ” период поступления управляющих чисел. Рис. П.27 д«. пл В цифровых системах ФЛП прп небольшом диапазоне изменения частоты входного сигнала находят применение генераторы опорного сигнала, основным элементом которых является цифровой фазовращатель. Примером такого фазовращателя, выполняющего одновременно операцшо дискретного интегрирования управляющего воздействия, является 1661,устройство добавления — исключения (УДИ), дополненное счетчиком-делителем (рис.
11.27). На вход этого устройства, процессы в котором поясняются эшорами, приведенными на рис. 11.28, поступает эталонная последовательность импульсов и„(1) и импульсы управления двух видов и-~ и и . При поступлении управляющего импульса и~ к эталонной "йч Рис. П,28 Рис. 1!.29 последовательности добавляется один импульс. Прн поступлении управляющего импульса и ближайший по времени импульс эталонной последовательности исключается.
Добавление или исключение импульса приводит к ~сдвигу фазы последовательности импульсов на выходе рассматриваемого устройстгв на ч 360'. Такой дискрст изменения фазы опорного сигнала является слишком крупным для системы ФАП. Поэтому вслед за устройством добавления — исключения ставят счетчик-делитель (Д) с коэффициентом деления,пл Сдвиг фазы формируемой на выходе делителя импульсной последовательности при добавлении или исключении одного 253 импульса эталонной последовательности оказывается равным .~-360'(пл, Выбором величины пд можно получить приемлемый для системы дискрет изменения фазы. Управляющие импульсы и+ и и формируются на выходе ци~фрового фильтра системы и соответствуют значениям процесса на его выходе, равным и,=+-1. Сдвиги фазы выходной последовательности импульсов фазовращателя, вносимые каждым управляющим импульсом, накапливаются.
Следовательно, расоматривасмый фазовращатель выполняет также операцию интегрирования управляющих воздействий. Поэтому в структурной схеме системы ФАП он отображается эквивалентом (рис. 11.29), состоящим из импульсного элемента, замыкающегося в моменты поступления управляющих чисел п,(вТ), и интегратора с коэффициентом передачи К(р) =360'/рпд. В цифровых системах ФАП с преобразованием напряжения в ,код, выполняемым вне контура следящей системы, используются цифровые генераторы опорного сигнала, получившие название цифровых синтезаторов отсчетов. Если указанному преобразонанию подвергается в дискретные моменты времени входной сигнал, то синтезатор отсчетов формирует последовательность чисел, равных значениям опорного сигнала в эти же моменты времени.
При использовании цифрового фазового детектора (рнс. 1!.16) с аналогоцифровым преобразованием квадратурных компонент входного сигнала цифровой синтезатор отсчетов формирует последовательности чисел уы(вТ) и ум(вТ). Они являются результатом аналого-цифрового преобразования значений квадратурных компонент опорного сигнала, определенных в моменты времени ИТ: У„(йт)= О,з!пчь(йт), (11.34) У„(lсТ) = У,соз<р,(ИТ), (11.35) Значения фазы опорного сигнала р,(вТ) могут формироваться непосредственно цифровым фильтром системы.
Синтезатор отсчетов является при этом функциональным преобразователем, выполняющим нелинейные операции (11.34), (11.35) и преобразование величин И„(вТ), Ум(вТ) в цифровую форму. Одним из способов его реализации является составление таблицы преобразований и внесение ее в запоминающее устройство. В ряде случаев для упрощения функционального преобразователя используют линейно-ломаную аппроксимацию функций (11.34), (11.35). В системах слежения за временным положением принимаемого сигнала в качестве опорного сигнала часто используется последовательность следящих импульсов с регулируемой временной задержкой.
Основным элементом цифрового генератора опорного сигнала в этом случае является преобразователь код — временная задержка, преобразующий число пь которое поступает с выхода цифрового фильтра следящей системы, во временной сдвиг формируемой последовательности импульсов. Преобразователи код — временная задержка обычно строят с использованием счетчиков-формирователей или управляемых линий задержки.
254 Принцип работы преобразователя, в котором применен счетчик импульсов, поясняет рис. 11.30. Цикл работы преобразователя определяется поступлением на вход триггера Т синхронизирующих импулнсов (СИ). Преобразуемое число п1 записывается предварительно в регистр памяти (РП). При появлении очередного синхроннзирующего импульса происходит опрокидывание триггера Т и напряжение на его выходе повышается. В результате этого счетные импульсы, формируемые генератором счетных импульсов (ГСИ), через схему И начинают поступать на счетчик импульсов (Сч), вы- зывая возрастание записанного в нем числа М„(рис.
11.31). Записанное в счетчике число Ж,„и число пь внесенное предварительно в регистр памяти, сравниваются по величине в схеме сравнения (СС). В момент времени, когда эти числа становятся равными, формируется (рис. 11.31) импульс и„(!) запуска генератора стробов, определяющий их временное положение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
